专用等离子粉末堆焊机头三维移动装置，工作台上的控制柜上设有固定架；固定架设有送粉固定架；送粉固定架的底部设有Y轴电机，Y轴电机与Y轴丝杠相连；送粉固定架的左侧设有X轴电机；X轴电机右侧为X轴丝杠，X轴丝杠的移动滑板上设有Z轴丝杠，Z轴丝杠底部设有摆动器；摆动器通过枪头加持系统与枪头相连；送粉固定架上设有送粉器；主X轴丝杠驱动数控伺服电机与工件旋转数控伺服电机配合开环控制实现预定形状的螺杆待喷焊面的行走轨迹；机头可在X/Y/Z三方向可实现调节，其中X/Y方向可实现数控伺服电动调节，Z方向可实现手动调节；实现预定形状的螺杆待喷焊面的行走轨迹；结构简单，使用方便，增强螺杆表面的耐磨性，保证螺杆的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于材料加工
，具体涉及专用等离子粉末堆焊机头三维移动装置。
技术介绍
螺杆是一种常用的机械零件，工作时由于受到传送介质或者物料的摩擦，表面极易磨损，因此增强螺杆表面的耐磨性，保证螺杆的使用寿命显得十分必要。表面强化的方法有很多，在表面堆焊硬质合金是一个非常实用和有效的方法，并且堆焊还可以修复旧件，成为了现代材料加工与制造业中一种重要的制造和维修方法。在各种堆焊技术中，等离子粉末堆焊是一种以等离子弧作为热源，应用等离子弧产生的高温将合金粉末与集体表面迅速加热并一起融化、混合、扩散、凝固，等离子束离开后冷却，形成一层高性能的合金层，从而实现零件表面的强化与硬化的堆焊工艺。等离子粉末堆焊后基体材料和堆焊材料之间形成融合界面，结合强度高；堆焊层组织致密，耐蚀及耐磨性能好；基体材料与堆焊材料的稀释减少，材料特性变化小；并且利用粉末堆焊可以提高合金设计的选择性。同时等离子粉末堆焊具有生产率高、成型美观以及堆焊过程易于实现机械化及自动化的特点，在制造业中的应用日益广泛。由于螺杆种类繁多，结构和参数复杂，现有的等离子螺杆堆焊机难以方便实现各种类型复杂轨迹的自动跟踪堆焊过程。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种专用等离子粉末堆焊机头X/Y/Z三维移动装置，通过对焊机及工作台的四台伺服电机进行控制，实现堆焊过程的主动控制，包括堆焊起始位置的对中，堆焊轨迹的自动行走，堆焊过程的自动摆动，弧长自动跟踪，堆焊位置的手动纠偏等功能，使其在螺杆制造和修复方面更有前途；增强螺杆表面的耐磨性，保证螺杆的使用寿命。为实现上述目的，本技术的技术方案是：专用等离子粉末堆焊机头X/Y/Z三维移动装置，包括有设在工作台上的控制柜，控制柜上设有固定架；固定架上设有送粉固定架；送粉固定架的底部设有Y轴电机，Y轴电机与Y轴丝杠相连；送粉固定架的左侧设有X轴电机；X轴电机右侧为X轴丝杠，在X轴丝杠的移动滑板上设有Z轴丝杠，Z轴丝杠底部设有摆动器；摆动器与枪头加持系统相连；枪头加持系统与枪头相连；送粉固定架顶部设有送粉器。所述的送粉固定架右侧还设有触摸屏控制板，触摸屏控制板与控制柜中的PLC控制器相连，PLC控制器与触摸屏、焊机通讯单元、手持控制盒通讯单元、电弧电压采样单元、弧长控制器、X轴电机驱动器、Y轴电机驱动器、主X轴电机驱动器、工件旋转电机驱动器相连；焊机通讯单元与焊机相连；手持控制盒通讯单元与手持控制盒相连；电弧电压采样单元与电弧电压相连；弧长控制器与送粉器相连；X轴电机驱动器与X轴电机相连；Y轴电机驱动器与Y轴电机相连；主X轴电机驱动器与主X轴电机相连；工件旋转电机驱动器与工件旋转电机相连，控制各电机工作。所述的工作台的两侧支架上设有螺杆15。所述的Y轴丝杠13的另一端与送粉固定架4的顶板相连。专用等离子粉末堆焊机头X/Y/Z三维移动控制系统，包括有设在控制柜内的PLC控制器，PLC控制器分别X轴电机、Y轴电机、Z轴电机相连；PLC控制器还与触摸屏控制板相连。机头在X、Y、Z三方向可实现调节，其中X、Y方向可实现数控伺服电动调节，Z方向可实现手动调节；其中主X轴移动数控伺服电机与工件旋转数控伺服电机配合，通过开环控制方式实现预定形状的螺杆待喷焊面的行走轨迹。本技术采用手动、自动两种工作模式；自动模式下可根据程序设定自动运行；弧长自动跟踪调整，采用电弧电压反馈闭环控制，可以程控设定调节；通过触摸屏进行参数设定和工作过程控制，对焊机及工作台的主X轴电机，工件旋转数控伺服电机，X轴电机、Y轴电机四台伺服电机进行控制，实现喷焊过程的主动控制，包括喷焊起始位置的对中，喷焊轨迹的自动行走，喷焊过程的自动摆动，弧长自动跟踪，喷焊位置的手动纠偏功能。具有常用被喷焊工件参数储存功能。主控系统与等离子喷焊机通讯，参与喷焊参数过程控制。本技术的有益效果是：1）本技术主控制柜实现集中统一控制，通过触摸屏（配合移动控制盒）进行参数设定和工作过程控制，可以对焊机及工作台的四台伺服电机（包括X轴电机、Y轴电机、主X轴电机和工件旋转电机）进行控制，实现喷焊过程的主动控制，包括喷焊起始位置的对中，喷焊轨迹的自动行走，喷焊过程的自动摆动，弧长自动跟踪，喷焊位置的手动纠偏等功能；2）手动、自动两种工作模式选择，手动模式下可根据需求对各电机进行调节，自动模式下可根据程序设定自动运行；多种喷焊摆动行走轨迹模式选择；3）主X轴移动数控伺服电机与工件旋转数控伺服电机配合开环控制实现预定形状的螺杆待喷焊面的行走轨迹；4）常用被喷焊工件参数储存功能，主要是等径等螺距螺杆、变径等螺距螺杆和等径变螺距（两段）螺杆的喷焊选择储存；主控系统与等离子喷焊机实现通讯，参与喷焊过程控制。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术的集成控制系统原理框图。具体实施方式下面结合附图对本技术的结构原理和工作原理作进一步详细说明。参见图1，专用等离子粉末堆焊机头X/Y/Z三维移动装置及集成控制系统，包括有设在工作台1上的控制柜2，控制柜2上设有固定架3；固定架3上设有送粉固定架4；送粉固定架4的底部设有Y轴电机5，Y轴电机5与Y轴丝杠13相连；送粉固定架4的左侧设有X轴电机6；X轴电机6右侧为X轴丝杠7，在X轴丝杠7的移动滑板上设有Z轴丝杠8，Z轴丝杠8底部设有摆动器9；摆动器9与枪头加持系统10相连；被称作机头的枪头加持系统10与枪头14相连；送粉固定架4顶部设有送粉器12。所述的送粉固定架4右侧还设有触摸屏控制板11，触摸屏控制板11与控制柜2中的PLC控制器相连，PLC控制器与触摸屏、焊机通讯单元、手持控制盒通讯单元、电弧电压采样单元、弧长控制器、X轴电机驱动器、Y轴电机驱动器、主X轴电机驱动器、工件旋转电机驱动器相连；焊机通讯单元与焊机相连；手持控制盒通讯单元与手持控制盒相连；电弧电压采样单元与电弧电压相连；弧长控制器与送粉器相连；X轴电机驱动器与X轴电机相连；Y轴电机驱动器与Y轴电机相连；主X轴电机驱动器与主X轴电机相连；工件旋转电机驱动器与工件旋转电机相连，控制各电机工作。控制喷焊起始位置的对中，喷焊轨迹的自动行走，喷焊过程的自动摆动，弧长自动跟踪，喷焊位置的手动纠偏等工作。集成控制系统的控制单元配置特殊功能型PLC可编程控制器和注塑机螺杆堆焊专用程序软件，采用与之相配套的彩色触摸屏作为人机操作界面，通过触摸屏（配合移动控制盒）进行参数设定和工作过程控制，可以对焊机及工作台的四台伺服电机进行控制，实现喷焊过程的主动控制，包括喷焊起始位置的对中、喷焊轨迹的自动行走、喷焊过程的自动摆动、弧长自动跟踪、喷焊位置的手动纠偏等功能为一体形成全数字化的控制系统。所述的工作台的两侧支架上设有螺杆。所述的Y轴丝杠13的另一端与送粉固定架4的顶板相连。参见图2，专用等离子粉末堆焊机头X/Y/Z三维移动控制系统，包括有设在控制柜内的PLC控制器，PLC控制器分别X轴电机、Y轴电机、Z轴电机相连；P本文档来自技高网...
【技术保护点】
专用等离子粉末堆焊机头X/Y/Z三维移动装置，包括有设在工作台（1）上的控制柜（2），其特征在于，控制柜（2）上设有固定架（3）；固定架（3）设有送粉固定架（4）；送粉固定架（4）的底部设有Y轴电机（5），Y轴电机（5）与Y轴丝杠（13）相连；送粉固定架（4）的左侧设有X轴电机（6）；X轴电机（6）右侧为X轴丝杠（7），在X轴丝杠（7）的移动滑板上设有Z轴丝杠（8），Z轴丝杠（8）底部设有摆动器（9）；摆动器（9）与枪头加持系统机头（10）相连；枪头加持系统机头（10）与枪头（14）相连；送粉固定架（4）顶部设有送粉器（12）。
【技术特征摘要】
1.专用等离子粉末堆焊机头X/Y/Z三维移动装置，包括有设在工作台（1）上的控制柜（2），其特征在于，控制柜（2）上设有固定架（3）；固定架（3）设有送粉固定架（4）；送粉固定架（4）的底部设有Y轴电机（5），Y轴电机（5）与Y轴丝杠（13）相连；送粉固定架（4）的左侧设有X轴电机（6）；X轴电机（6）右侧为X轴丝杠（7），在X轴丝杠（7）的移动滑板上设有Z轴丝杠（8），Z轴丝杠（8）底部设有摆动器（9）；摆动器（9）与枪头加持系统机头（10）相连；枪头加持系统机头（10）与枪头（14）相连；送粉固定架（4）顶部设有送粉器（12）。
2.根据权利要求1所述的专用等离子粉末堆焊机头X/Y/Z三维移动装置，其特征在于，所述的送粉固定架（4）右侧还设有触摸屏控制板（11），触摸屏控制板（11）与控制柜（2）中的P...
【专利技术属性】
技术研发人员：周好斌，徐向前，许庆，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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