一种内孔激光熔覆头防误撞装置及防误撞方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种内孔激光熔覆头防误撞装置和防误撞方法，通过创新将电感式接近传感器案集成到内孔激光熔覆头上，实现内孔激光熔覆头在靠近内孔工件时，电感式接近传感器便可发出一个探测信号给到可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器通过内部程序的设定，进行自动停止功能，并且在人机界面显示报警信息，提示操作人员内孔激光熔覆头目前将要撞到工件内壁，在操作人员进行内孔激光熔覆头退离工件内壁表面后，再在人机界面进行报警复位之后，方能进行正常的启动操作，避免对内孔激光熔覆头因误撞而造成损伤，具有广阔的推广应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种内孔激光熔覆头防误撞装置及防误撞方法
本专利技术属于先进制造
，具体涉及一种内孔激光熔覆头防误撞装置及防误撞方法。
技术介绍
内孔激光熔覆技术是一种应用较为广泛的零件内表面增材制造、表面强化及修复方法。内孔激光熔覆头是承载激光器出光、熔覆材料输送、熔池监测等的集成部件，是内孔激光熔覆设备不可或缺的。内孔激光熔覆头的价格在几万元到几十万元不等，价格高昂，做工精密，但是在内孔激光熔覆过程之中，由于内孔激光熔覆头要进入工件内部进行作业，因为内孔工件深度大，不容易观察到熔覆头与工件之间的距离长短，经常造成内孔激光熔覆头撞到工件，造成内孔激光熔覆头损伤，而更换内孔激光熔覆头会带来时间上的浪费，经济成本的增加，给企业带来额外的支出。目前内孔激光熔覆头防误撞技术主要是依靠目测观察方法来避免内孔激光熔覆头误撞，这种方法受限于内控工件的深度，深度大了之后，会造成目测观察的不准确，容易造成误撞。因此怎样能避免内孔激光熔覆头在作业的时候误撞到工件，是当下内孔激光熔覆设备急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种内孔激光熔覆头防误撞装置和防误撞方法，通过创新将电感式接近传感器案集成到内孔激光熔覆头上，实现内孔激光熔覆头在靠近内孔工件时，电感式接近传感器便可发出一个探测信号给到可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器通过内部程序的设定，进行自动停止功能，并且在人机界面显示报警信息，提示操作人员内孔激光熔覆头目前将要撞到工件内壁，在操作人员进行内孔激光熔覆头退离工件内壁表面后，再在人机界面进行报警复位之后，方能进行正常的启动操作，避免对内孔激光熔覆头因误撞而造成损伤，具有广阔的推广应用前景。本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种内孔激光熔覆头防误撞装置，包括：内孔激光熔覆头1、电感式接近传感器3、开关电源4、可编程逻辑控制器6和若干连接导线；所述电感式接近传感器3安装到所述内孔激光熔覆头1上，且所述电感式接近传感器3的探测头表面与内孔激光熔覆头1的熔覆输出表面水平齐平，使得电感式接近传感器3的感应探测距离等于内孔激光熔覆头1与待熔覆工件表面之间的距离；所述开关电源4通过导线连接于所述电感式接近传感器3和所述可编程逻辑控制器6，所述电感式接近传感器3连接于所述可编程逻辑控制器6；所述可编程逻辑控制器6基于电感式接近传感器3的探测信号生成防误撞信号。进一步的根据本专利技术所述的内孔激光熔覆头防误撞装置，其中所述电感式接近传感器3中设置有探测预警距离，当所述电感式接近传感器3探测到与待熔覆工件表面之间距离在所述探测预警距离之内时，所述电感式接近传感器3生成并输出非安全距离探测信号至所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器收到所述非安全距离探测信号时自动生成防误撞报警信号，当所述电感式接近传感器3探测到与待熔覆工件表面之间距离在所述探测响应距离之外时，所述电感式接近传感器3生成并输出安全距离探测信号至所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器收到所述安全距离探测信号时不生成防误撞报警信号。进一步的根据本专利技术所述的内孔激光熔覆头防误撞装置，其中所述开关电源4包括市电输入端、第一直流电压输出端和第二直流电压输出端，所述市电输入端连接于220V交流电，所述第一直流电压输出端连接于所述电感式接近传感器3，为所述电感式接近传感器3提供工作电压，所述第二直流电压输出端连接于所述可编程逻辑控制器，为所述可编程逻辑控制器提供工作电压。进一步的根据本专利技术所述的内孔激光熔覆头防误撞装置，其中所述电感式接近传感器3包括总电源输入端和探测信号输出端，所述总电源输入端连接于所述开关电源4的第一直流电压输出端，所述探测信号输出端连接于所述可编程逻辑控制器6。进一步的根据本专利技术所述的内孔激光熔覆头防误撞装置，其中所述可编程逻辑控制器6包括交流电源输入端、直流电压输入端和探测信号输入端，所述交流电源输入端连接于220V交流电，所述直流电压输入端连接于所述开关电源4的第二直流电压输出端，所述探测信号输入端连接于所述电感式接近传感器3的探测信号输出端。进一步的根据本专利技术所述的内孔激光熔覆头防误撞装置，其中所述电感式接近传感器为NPN型电感传感器，当其探测到与待熔覆工件表面之间距离在所述探测预警距离之内时，所述电感式接近传感器3生成并输出的非安全距离探测信号为0V探测电压信号。进一步的根据本专利技术所述的内孔激光熔覆头防误撞装置，其中所述可编程逻辑控制器为型号为DVP40EH00T3的PLC。进一步的根据本专利技术所述的内孔激光熔覆头防误撞装置，其中所述开关电源4的第一直流电压输出端和第二直流电压输出端均输出24V直流电压。一种基于本专利技术所述内孔激光熔覆头防误撞装置进行的内孔激光熔覆头防误撞方法，所述方法包括以下步骤：步骤一、将电感式接近传感器与内孔激光熔覆头垂直向下齐平安装，使电感式接近传感器所探测距离等于内孔激光熔覆头与待熔覆工件之间距离；步骤二、将电感式接近传感器的总电源输入端与开关电源的第一直流电压输出端相接，将电感式接近传感器的探测信号输出端与可编程逻辑控制器的探测信号输入端相接；步骤三、将开关电源的第二直流电压输出端与可编程逻辑控制器的直流电压输入端相接；步骤四、将220V交流电与开关电源的市电输入端相接，将220V交流电与可编程逻辑控制器的交流电源输入端相接；步骤五、在电感式接近传感器中设置探测预警距离，当电感式接近传感器探测到与待熔覆工件表面之间距离在所述探测预警距离之内时，所述电感式接近传感器生成并输出非安全距离探测信号至所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器收到所述非安全距离探测信号时自动生成防误撞报警信号，当所述电感式接近传感器探测到与待熔覆工件表面之间距离在所述探测响应距离之外时，所述电感式接近传感器生成并输出安全距离探测信号至所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器收到所述安全距离探测信号时不生成防误撞报警信号。进一步的根据本专利技术所述的内孔激光熔覆头防误撞方法，其中所述电感式接近传感器为NPN型电感传感器，当其探测到与待熔覆工件表面之间距离在所述探测预警距离之内时，所述电感式接近传感器3生成并输出的非安全距离探测信号为0V探测电压信号；所述可编程逻辑控制器为型号为DVP40EH00T3的PLC，当所述可编程逻辑控制器接收到所述0V探测电压信号时，基于其内部控制程序生成防误撞报警信号。通过本专利技术的技术方案至少能够达到以下有益效果：1）本专利技术所述内孔激光熔覆头防误撞装采用经济实用、耐热抗干扰、可在恶劣的工业现场进行工作的电感式接近传感器作为探测器，在不接触工件表面的情况下，提前探测到内孔激光熔覆头与工件表面的距离，在安全距离内，快速做出反应，避免内孔激光熔覆头与工件表面误撞。内孔激光熔覆头价格昂贵，且损坏之后，如果更换新的，不仅仅是内孔激光熔覆头经济上造成的损失，还有采购周期以及安装调试等所造成的时间上的浪费，也是对整个设备造成的经济上的损失。本专利技术所使用的电感式接近传感器，不仅价格低廉，而且稳定性高，使用寿命长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内孔激光熔覆头防误撞装置，其特征在于，包括：内孔激光熔覆头（1）、电感式接近传感器（3）、开关电源（4）、可编程逻辑控制器（6）和若干连接导线；所述电感式接近传感器（3）安装到所述内孔激光熔覆头（1）上，且所述电感式接近传感器（3）的探测头表面与内孔激光熔覆头（1）的熔覆输出表面水平齐平，使得电感式接近传感器（3）的感应探测距离等于内孔激光熔覆头（1）与待熔覆工件表面之间的距离；所述开关电源（4）通过导线连接于所述电感式接近传感器（3）和所述可编程逻辑控制器（6），所述电感式接近传感器（3）连接于所述可编程逻辑控制器（6）；所述可编程逻辑控制器（6）基于电感式接近传感器（3）的探测信号生成防误撞信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种内孔激光熔覆头防误撞装置，其特征在于，包括：内孔激光熔覆头（1）、电感式接近传感器（3）、开关电源（4）、可编程逻辑控制器（6）和若干连接导线；所述电感式接近传感器（3）安装到所述内孔激光熔覆头（1）上，且所述电感式接近传感器（3）的探测头表面与内孔激光熔覆头（1）的熔覆输出表面水平齐平，使得电感式接近传感器（3）的感应探测距离等于内孔激光熔覆头（1）与待熔覆工件表面之间的距离；所述开关电源（4）通过导线连接于所述电感式接近传感器（3）和所述可编程逻辑控制器（6），所述电感式接近传感器（3）连接于所述可编程逻辑控制器（6）；所述可编程逻辑控制器（6）基于电感式接近传感器（3）的探测信号生成防误撞信号。


2.根据权利要求1所述的内孔激光熔覆头防误撞装置，其特征在于，所述电感式接近传感器（3）中设置有探测预警距离，当所述电感式接近传感器（3）探测到与待熔覆工件表面之间距离在所述探测预警距离之内时，所述电感式接近传感器（3）生成并输出非安全距离探测信号至所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器收到所述非安全距离探测信号时自动生成防误撞报警信号，当所述电感式接近传感器（3）探测到与待熔覆工件表面之间距离在所述探测响应距离之外时，所述电感式接近传感器（3）生成并输出安全距离探测信号至所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器收到所述安全距离探测信号时不生成防误撞报警信号。


3.根据权利要求1或2所述的内孔激光熔覆头防误撞装置，其特征在于，所述开关电源（4）包括市电输入端、第一直流电压输出端和第二直流电压输出端，所述市电输入端连接于220V交流电，所述第一直流电压输出端连接于所述电感式接近传感器（3），为所述电感式接近传感器（3）提供工作电压，所述第二直流电压输出端连接于所述可编程逻辑控制器，为所述可编程逻辑控制器提供工作电压。


4.根据权利要求3所述的内孔激光熔覆头防误撞装置，其特征在于，所述电感式接近传感器（3）包括总电源输入端和探测信号输出端，所述总电源输入端连接于所述开关电源（4）的第一直流电压输出端，所述探测信号输出端连接于所述可编程逻辑控制器（6）。


5.根据权利要求4所述的内孔激光熔覆头防误撞装置，其特征在于，所述可编程逻辑控制器（6）包括交流电源输入端、直流电压输入端和探测信号输入端，所述交流电源输入端连接于220V交流电，所述直流电压输入端连接于所述开关电源（4）的第二直流电压输出端，所述探测信号输入端连接于所述电感式接近传感器（3）...

【专利技术属性】
技术研发人员：许欣荣，李世亮，苏成明，王春昌，李建勋，刘文博，
申请(专利权)人：陕西天元智能再制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61