專用等離子粉末堆焊機頭三維移動裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于材料加工技術領域，具體涉及專用等離子粉末堆焊機頭三維移動
目.0
【背景技術】
[0002]螺桿是一種常用的機械零件，工作時由于受到傳送介質或者物料的摩擦，表面極易磨損，因此增強螺桿表面的耐磨性，保證螺桿的使用壽命顯得十分必要。表面強化的方法有很多，在表面堆焊硬質合金是一個非常實用和有效的方法，并且堆焊還可以修復舊件，成為了現代材料加工與制造業中一種重要的制造和維修方法。在各種堆焊技術中，等離子粉末堆焊是一種以等離子弧作為熱源，應用等離子弧產生的高溫將合金粉末與集體表面迅速加熱并一起融化、混合、擴散、凝固，等離子束離開后冷卻，形成一層高性能的合金層，從而實現零件表面的強化與硬化的堆焊工藝。等離子粉末堆焊后基體材料和堆焊材料之間形成融合界面，結合強度高;堆焊層組織致密，耐蝕及耐磨性能好;基體材料與堆焊材料的稀釋減少，材料特性變化小;并且利用粉末堆焊可以提高合金設計的選擇性。同時等離子粉末堆焊具有生產率高、成型美觀以及堆焊過程易于實現機械化及自動化的特點，在制造業中的應用日益廣泛。由于螺桿種類繁多，結構和參數復雜，現有的等離子螺桿堆焊機難以方便實現各種類型復雜軌跡的自動跟蹤堆焊過程。
【發明內容】
[0003]為克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種專用等離子粉末堆焊機頭X/Y/Z三維移動裝置，通過對焊機及工作臺的四臺伺服電機進行控制，實現堆焊過程的主動控制，包括堆焊起始位置的對中，堆焊軌跡的自動行走，堆焊過程的自動擺動，弧長自動跟蹤，堆焊位置的手動糾偏等功能，使其在螺桿制造和修復方面更有前途;增強螺桿表面的耐磨性，保證螺桿的使用壽命。
[0004]為實現上述目的，本實用新型的技術方案是:專用等離子粉末堆焊機頭X/Y/Z三維移動裝置，包括有設在工作臺上的控制柜，控制柜上設有固定架；固定架上設有送粉固定架;送粉固定架的底部設有Y軸電機，Y軸電機與Y軸絲杠相連;送粉固定架的左側設有X軸電機;X軸電機右側為X軸絲杠，在X軸絲杠的移動滑板上設有Z軸絲杠，Z軸絲杠底部設有擺動器;擺動器與槍頭加持系統相連;槍頭加持系統與槍頭相連;送粉固定架頂部設有送粉器。
[0005]所述的送粉固定架右側還設有觸摸屏控制板，觸摸屏控制板與控制柜中的PLC控制器相連，PLC控制器與觸摸屏、焊機通訊單元、手持控制盒通訊單元、電弧電壓采樣單元、弧長控制器、X軸電機驅動器、Y軸電機驅動器、主X軸電機驅動器、工件旋轉電機驅動器相連;焊機通訊單元與焊機相連;手持控制盒通訊單元與手持控制盒相連;電弧電壓采樣單元與電弧電壓相連;弧長控制器與送粉器相連;X軸電機驅動器與X軸電機相連;Y軸電機驅動器與Y軸電機相連;主X軸電機驅動器與主X軸電機相連;工件旋轉電機驅動器與工件旋轉電機相連，控制各電機工作。
[0006]所述的工作臺的兩側支架上設有螺桿15。
[0007]所述的Y軸絲杠13的另一端與送粉固定架4的頂板相連。
[0008]專用等離子粉末堆焊機頭X/Y/Z三維移動控制系統，包括有設在控制柜內的PLC控制器，PLC控制器分別X軸電機、Y軸電機、Z軸電機相連;PLC控制器還與觸摸屏控制板相連。
[0009]機頭在X、Y、Z三方向可實現調節，其中X、Y方向可實現數控伺服電動調節，Z方向可實現手動調節;其中主X軸移動數控伺服電機與工件旋轉數控伺服電機配合，通過開環控制方式實現預定形狀的螺桿待噴焊面的行走軌跡。
[0010]本實用新型采用手動、自動兩種工作模式；自動模式下可根據程序設定自動運行；弧長自動跟蹤調整，采用電弧電壓反饋閉環控制，可以程控設定調節;通過觸摸屏進行參數設定和工作過程控制，對焊機及工作臺的主X軸電機，工件旋轉數控伺服電機，X軸電機、Y軸電機四臺伺服電機進行控制，實現噴焊過程的主動控制，包括噴焊起始位置的對中，噴焊軌跡的自動行走，噴焊過程的自動擺動，弧長自動跟蹤，噴焊位置的手動糾偏功能。具有常用被噴焊工件參數儲存功能。主控系統與等離子噴焊機通訊，參與噴焊參數過程控制。
[0011 ]本實用新型的有益效果是:
[0012]I)本實用新型主控制柜實現集中統一控制，通過觸摸屏(配合移動控制盒)進行參數設定和工作過程控制，可以對焊機及工作臺的四臺伺服電機(包括X軸電機、Y軸電機、主X軸電機和工件旋轉電機)進行控制，實現噴焊過程的主動控制，包括噴焊起始位置的對中，噴焊軌跡的自動行走，噴焊過程的自動擺動，弧長自動跟蹤，噴焊位置的手動糾偏等功能；
[0013]2)手動、自動兩種工作模式選擇，手動模式下可根據需求對各電機進行調節，自動模式下可根據程序設定自動運行;多種噴焊擺動行走軌跡模式選擇；
[0014]3)主X軸移動數控伺服電機與工件旋轉數控伺服電機配合開環控制實現預定形狀的螺桿待噴焊面的行走軌跡；
[0015]4)常用被噴焊工件參數儲存功能，主要是等徑等螺距螺桿、變徑等螺距螺桿和等徑變螺距(兩段)螺桿的噴焊選擇儲存;主控系統與等離子噴焊機實現通訊，參與噴焊過程控制。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0017]圖2是本實用新型的集成控制系統原理框圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作進一步詳細說明。
[0019]參見圖1，專用等離子粉末堆焊機頭Χ/Υ/Ζ三維移動裝置及集成控制系統，包括有設在工作臺I上的控制柜2，控制柜2上設有固定架3;固定架3上設有送粉固定架4;送粉固定架4的底部設有Y軸電機5，Υ軸電機5與Y軸絲杠13相連;送粉固定架4的左側設有X軸電機6 ;Χ軸電機6右側為X軸絲杠7，在X軸絲杠7的移動滑板上設有Z軸絲杠8，Z軸絲杠8底部設有擺動器9;擺動器9與槍頭加持系統10相連;被稱作機頭的槍頭加持系統10與槍頭14相連;送粉固定架4頂部設有送粉器12。
[0020]所述的送粉固定架4右側還設有觸摸屏控制板11，觸摸屏控制板11與控制柜2中的PLC控制器相連，PLC控制器與觸摸屏、焊機通訊單元、手持控制盒通訊單元、電弧電壓采樣單元、弧長控制器、X軸電機驅動器、Y軸電機驅動器、主X軸電機驅動器、工件旋轉電機驅動器相連;焊機通訊單元與焊機相連