一种机器人全自动堆焊修复链轮的方法技术

本发明专利技术涉及增材制造技术领域，更具体而言，涉及一种机器人全自动堆焊修复链轮的方法，包括：对旧链轮进行整体退火、对退火后的链窝进行等距加工、利用编程软件，对堆焊路径进行规划，采用逐层堆焊，每层堆焊轨迹均采用“弓”字形，轨迹线与圆环链位置平行，焊道轨迹贴合链窝曲面、利用焊接机器人离线编程软件，对机器人焊接过程进行编程、编制好的焊接程序拷贝至焊接机器人，并微调程序，保证程序与链轮实物相符合、由机器人沿设定的堆焊轨迹对链窝进行单层堆焊、机器人自动去除药皮、焊接应力等。本发明专利技术通过变位机联动焊接机器人，使得焊接位置始终在平焊位，避免因重力影响使得焊道下垂，影响成型质量。影响成型质量。影响成型质量。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人全自动堆焊修复链轮的方法


[0001]本专利技术涉及增材制造
，更具体而言，涉及一种机器人全自动堆焊修复链轮的方法。

技术介绍

[0002]链轮是刮板机输送机传动系统的关键零部件，在煤矿井下开采输送过程中，链窝承受强冲击、挤压的作用，表面磨损非常严重，尤其是遇到工作面含矸量高，条件恶劣时，更加剧了链轮的磨损。故链轮是刮板输送机中的易损部件，链轮修复的市场巨大。
[0003]公开号为CN111558758A的中国专利技术专利公开了一种矿用链轮链窝表面自动堆焊方法，其采用焊枪立向填充行走路线，由于受到重力作用，焊道成形容易出现下垂，该种堆焊方法存在一定的缺陷，表面成型质量无法保证。
[0004]因此，有必要对现有技术进行改进。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中存在的不足，提供一种机器人全自动堆焊修复链轮的方法。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种机器人全自动堆焊修复链轮的方法，包括：
[0008]S1、对旧链轮进行整体退火；
[0009]S2、按照链轮的链窝形状对退火后的链窝进行等距加工；
[0010]S3、利用编程软件，对堆焊路径进行规划，采用逐层堆焊，每层堆焊轨迹均采用“弓”字形，轨迹线与圆环链位置平行，焊道轨迹贴合链窝曲面；
[0011]S4、利用焊接机器人离线编程软件，对机器人焊接过程进行编程；
[0012]S5、编制好的焊接程序拷贝至焊接机器人，并微调程序，保证程序与链轮实物相符合；
[0013]S6、由机器人沿设定的堆焊轨迹对链窝进行焊单层堆焊；
[0014]S7、机器人自动去除药皮、焊接应力；
[0015]S8、重复步骤S6、S7，直至链窝恢复至原始尺寸。
[0016]进一步的，所述S3中，单层堆焊轨迹的起弧点和收弧点各只有一个，相邻焊道间距为4.5mm。
[0017]进一步的，单层“弓”字形轨迹堆焊结束后，对边缘缺肉部分，围圈补肉。
[0018]进一步的，围圈补肉时，焊枪角度设置为向外偏转10
°
。
[0019]进一步的，所述S6中，通过变位机夹持链轮并与焊接机器人联动，使得链轮链窝的焊接位置始终保持在平焊位。
[0020]进一步的，所述S6中，机器人焊接链窝之前，采用链轮加热装置对链轮体进行预热，使得在整个焊接过程中，链轮体母材温度在220℃～250℃。
[0021]进一步的，所述链轮加热装置包括筒套和陶瓷电阻丝，所述陶瓷电阻丝缠绕在筒
套上，所述筒套上端设置有端盖，所述端盖上设置有温度传感器，所述温度传感器、陶瓷电阻丝连接有同一个控制器，控制器根据温度传感器反馈的信号，控制热输入。
[0022]进一步的，所述S1中，退火后链轮基体硬度范围为HRC30
‑
35。
[0023]进一步的，所述S6中，采用直径φ1.2的药芯焊丝进行堆焊，焊接电流220
‑
230A,焊接电源23
‑
25V，焊接速度15mm/s。
[0024]进一步的，所述S7中，采用气锤枪由机器人根据焊接路径，对焊接曲面进行锤击，去除焊接应力及药皮。
[0025]本专利技术与现有技术相比所具有的有益效果为：
[0026]1、本专利技术采用“弓”字型堆焊轨迹进行堆焊，针对单层堆焊，只有一个起弧点和收弧点，减小了起弧、收弧次数，保证表面成型质量。
[0027]2、本专利技术通过变位机联动焊接机器人，使得焊接位置始终在平焊位，避免因重力影响使得焊道下垂，影响成型质量。
[0028]3、本专利技术采用焊枪向外偏转10
°
对边缘缺肉部位进行围圈补肉，减少焊接熔池在边缘流淌。
附图说明
[0029]下面将通过附图对本专利技术的具体实施方式做进一步的详细说明。
[0030]图1为链轮等距加工示意图；
[0031]图2为机器人焊接轨迹线；
[0032]图3为链窝外圈焊接角度；
[0033]图4为变位机联动焊接机器人焊接示意图；
[0034]图5为链轮加热装置结构示意图；
[0035]图6为链轮加热装置安装示意图。
[0036]图中：1
‑
机器人；2
‑
变位机；3
‑
链轮；4
‑
链轮加热装置；5
‑
筒套；6
‑
陶瓷电阻丝；7
‑
端盖；8
‑
温度传感器。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]实施例：
[0039]如图1至图6所示，一种机器人全自动堆焊修复链轮的方法，包括：
[0040]S1、对旧链轮进行整体退火，为保证链轮基体强度，退火后链轮基体硬度范围为HRC30
‑
35；
[0041]S2、按照链轮的链窝形状对退火后的链窝进行等距加工；
[0042]S3、利用编程软件，对堆焊路径进行规划，编程时需考虑与变位机的联动，使焊接位置始终保持在平焊位。采用逐层堆焊，每层堆焊轨迹均采用“弓”字形，轨迹线与圆环链位置平行，焊道轨迹贴合链窝曲面，相邻焊道间距为4.5mm；单层堆焊轨迹的起弧点和收弧点
各只有一个，减少起弧、落弧次数，保证成型质量。
[0043]S4、利用焊接机器人离线编程软件，对机器人焊接过程进行编程；
[0044]S5、编制好的焊接程序拷贝至焊接机器人，并微调程序，保证程序与链轮实物相符合；
[0045]S6、机器人焊接链窝之前，采用链轮加热装置对链轮体进行预热，使得在整个焊接过程中，链轮体母材温度在220℃～250℃，由机器人沿设定的堆焊轨迹对链窝进行焊单层堆焊，通过变位机夹持链轮并与焊接机器人联动，使得链轮链窝的焊接位置始终保持在平焊位，单层“弓”字形轨迹堆焊结束后，对边缘缺肉部分，围圈补肉，焊枪角度设置为向外偏转10
°
，减少焊接熔池在链窝边缘流淌。
[0046]为了保证堆焊表面成型质量及耐磨性，采用直径φ1.2的药芯焊丝进行堆焊增材，焊接电流220
‑
230A,焊接电源23
‑
25V，焊接速度15mm/s
[0047]S7、机器人自动去除药皮、焊接应力；采用气锤枪由机器人根据焊接路径，对焊接曲面进行锤击，去除焊接应力及药皮。
[0048]S8、重复步骤S6、S7，直至链窝恢复至原始尺寸。
[0049]链轮加热装置包括筒套和陶瓷电阻丝，陶瓷电阻丝缠绕在筒套上，筒套上端设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人全自动堆焊修复链轮的方法，其特征在于，包括：S1、对旧链轮进行整体退火；S2、按照链轮的链窝形状对退火后的链窝进行等距加工；S3、利用编程软件，对堆焊路径进行规划，采用逐层堆焊，每层堆焊轨迹均采用“弓”字形，轨迹线与圆环链位置平行，焊道轨迹贴合链窝曲面；S4、利用焊接机器人离线编程软件，对机器人焊接过程进行编程；S5、编制好的焊接程序拷贝至焊接机器人，并微调程序，保证程序与链轮实物相符合；S6、由机器人沿设定的堆焊轨迹对链窝进行单层堆焊；S7、机器人自动去除药皮、焊接应力；S8、重复步骤S6、S7，直至链窝恢复至原始尺寸。2.根据权利要求1所述的一种机器人全自动堆焊修复链轮的方法，其特征在于：所述S3中，单层堆焊轨迹的起弧点和收弧点各只有一个，相邻焊道间距为4.5mm。3.根据权利要求2所述的一种机器人全自动堆焊修复链轮的方法，其特征在于：单层“弓”字形轨迹堆焊结束后，对边缘缺肉部分，围圈补肉。4.根据权利要求3所述的一种机器人全自动堆焊修复链轮的方法，其特征在于：围圈补肉时，焊枪角度设置为向外偏转10
°
。5.根据权利要求1所述的一种机器人全自动堆焊修复链轮的方法，其特征在于：所述S6中，通过变位机夹持链轮并与焊接机器人联动，使得...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宇鹏，郭文亮，郭文娜，王玉硕，
申请(专利权)人：山西煤机装备制造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：