压辊网格自动堆焊设备及网格自动堆焊方法技术

本发明专利技术涉及压辊网格堆焊领域，特别是一种压辊网格自动堆焊设备及网格自动堆焊方法，所述设备包括数控自动焊机、数控中心支撑装置、数控运动机构、电弧传感器及控制箱，其中所述控制箱上设有参数输入控制屏，控制箱中的控制电路包括微处理器、压辊转速控制模块、焊接参数控制模块、焊枪运动控制模块，所述编码器、电弧传感器及参数输入控制屏连接所述微处理器的输入端，所述微处理器的输出接所述压辊转速控制模块、焊接参数控制模块、焊枪运动控制模块。通过焊枪的摆动幅度控制焊缝宽度，通过填充焊丝的送丝速度有效解决了高度控制，保证各种压辊网格的堆高和宽度均匀一致。

【技术实现步骤摘要】
压辊网格自动堆焊设备及网格自动堆焊方法
本专利技术涉及压辊网格堆焊领域，特别是一种压辊网格自动堆焊设备及网格自动堆焊方法。
技术介绍
辊压机，又名挤压磨、辊压磨，是80年代中期发展起来的新型水泥节能粉磨设备，具有替代能耗高、效率低的球磨机预粉磨系统，并具降低钢材消耗及噪声的功能，用辊压机作为预粉磨设备可使球磨机系统产量提高30～50％，经过挤压后的物料料饼中0.08mm细料占20～35％，小于2mm占65～85％，小颗粒的内部结构因受挤压而充满许多微小裂纹，易磨性大为改善，因而辊压机被水泥厂广泛使用。随着水泥行业的兴旺发展，辊压机的数量与日俱增。辊压机中的压辊使用寿命直接影响水泥厂的产量。目前，挤压辊分光滑辊面和有凸出网格的辊面；尽管光辊制造容易成本低，维修也简单，但使用越来越少，根本原因是其咬合角小，挤压的料饼薄，产量低，动静辊间无料垫保护辊面，磨损快。所以，带网格的压辊应运而生。带网格的压辊辊面网格花纹(如图1所示)主要有：a)耐磨横条纹、b)菱形加耐磨硬质点花纹、c)菱形无硬质点花纹、d)圆形硬质点耐磨花纹、e)锯齿形耐磨花纹、f)人字形耐磨花纹、g)短棒形耐磨花纹等。其中“菱形加点”网格使用效果最佳。现有的网格压辊的加工是用合金钢锻造成毛坯，机加工热处理成光面压辊，再在光面压辊上堆焊网格花纹。现有的堆焊网格近似于手工方法，效率比较低，质量也不好保证，高高低低影响使用。另外，辊压机的压辊表面磨损的及时堆焊维护也是保证辊压机使用寿命的关键。表面增加菱形网格对辊压机设备出粉率有着较大影响，但是辊压机在线修复现场条件有限，急需针对辊压机设计的方便在线或离线修复的自动堆焊设备。而现有的辊压自动堆焊设备如申请号200910060104.0所公开的【应用于重型轧辊或挤压辊的堆焊专机】，包括机座、用于对工件进行支撑和定位的装置、对工件进行焊接的装置、驱动装置、以及整机PCL控制系统；用于对工件进行支撑和定位的装置包括用于找正、夹持和驱动工件旋转的主轴箱和可调式支撑转胎，可调式支撑转胎至少有两个，彼此相隔一定距离，以滑动的方式安装在底座上；对工件进行焊接的装置包括侧挂骨车，它安装在底座的侧面，侧挂滑车上还安装有焊剂回收机和可用于进行堆焊的升降焊接悬臂。该专利技术专门针对重型工件例如轧辊、挤压辊、重载液压缸等设计的埋弧堆焊设备，其工作效率及质量虽然能极大提高，但无法解决菱形及人字形网格堆高的控制问题，特别是菱形网格堆焊，其过程是压辊旋转，焊枪做往复运动形成之字形条纹，多条相隔一定距离的之字形条纹的叠加形成菱形网格。焊枪往复运动，其速度由零增到焊接速度，再由焊接速度降到零的速度变化过程，以及两条焊缝叠加处，无法保证堆高和宽度均匀一致。由此可见，上述现有压辊制造及维修中的网格堆焊设备不能满足生产需要，仍需进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的压辊网格自动堆焊设备，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。有鉴于上述现有的压辊网格堆焊存在的上述问题，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的压辊网格自动堆焊设备及其施工方法，能够改进现有的压辊网格堆焊效率和质量，在堆焊过程中根据需要自动调节焊丝填充量，保持高度及宽度均匀一致。经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服现有的压辊网格堆焊存在的问题，而提供一种新的压辊网格自动堆焊设备及其施工方法。本专利技术的目的及所解决的技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种压辊网格自动堆焊设备，包括数控自动焊机、装有编码器的水平安装压辊的数控中心支撑装置、装有送丝机构及焊枪的数控运动机构、电弧传感器及控制箱，其中所述控制箱上设有参数输入控制屏，控制箱中的控制电路包括微处理器、压辊转速控制模块、焊接参数控制模块、焊枪运动控制模块，所述编码器、电弧传感器及参数输入控制屏连接所述微处理器的输入端，所述微处理器的输出接所述压辊转速控制模块、焊接参数控制模块、焊枪运动控制模块。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的压辊网格自动堆焊设备，其中所述的数控自动焊机为单弧双丝明弧自动焊机，其中一焊丝与工件构成弧焊回路，另一焊丝为填充焊丝，所述焊接参数控制模块包括弧压控制、电流控制、填充焊丝速度控制、焊枪运动控制。前述的压辊网格自动堆焊设备，其中所述的数控运动机构包括：设于数控中心上方的平行于压辊轴线的X轴横梁、设于所述X轴横梁两端的立柱、设于所述横梁上的数控小车所构成，所述小车上设有垂直滑轨，一滑板通过伺服电机及传动机构设于所述垂直滑轨上，所述焊枪及送丝机构设于所述滑板上。前述的压辊网格自动堆焊设备，其中所述的数控运动机构是三维数控运动机构包括：设于数控中心支撑装置两侧的由立柱及Y轴水平梁所构成的龙门架、通过电机驱动机构设于所述Y轴水平横梁上的X轴横梁、设于所述X轴横梁上的数控小车，所述小车上设有垂直滑轨，一滑板通过伺服电机及传动机构设于所述垂直滑轨上，所述焊枪及送丝机构设于所述滑板上。前述的压辊网格自动堆焊设备，其中所述传动机构为齿轮齿条传动机构或滚珠丝杆传动机构。前述的压辊网格自动堆焊设备，其中所述数控运动机构是三维运动机器人。前述的压辊网格自动堆焊设备，其中所述数控中心支撑装置是数控滚轮架、或数控中心卡盘，所述数控中心卡盘包括X轴基座、主动卡盘及与所述主动卡盘相对的从动卡盘，所述从动卡盘滑设于所述X轴基座上。前述的压辊网格自动堆焊设备，其中所述编码器是光电增量编码器。本专利技术还提供一种用上述压辊网格自动堆焊设备进行压辊网格自动堆焊方法，其中包括以下步骤：一、将要堆焊的压辊安装于数控中心卡盘的主动和从动卡盘之间，并夹紧；二、在控制箱的参数输入控制屏上输入压辊直径、压辊长度、网格图形选择、弧焊焊丝直径、填充焊丝直径、焊接速度；其中各网格图形输入的参数包括：(1)横条纹：条数、网线宽度、网线堆高；(2)轴向锯齿纹：条数、锯齿频数、摆动幅度、网线宽度、网线堆高；(3)周向锯齿纹：条数、锯齿频数、摆动幅度、网线宽度、网线堆高；(4)人字形纹：条数、螺旋角、网线宽度、网线堆高；(5)菱形纹：周向数、轴向数、网线宽度、网线堆高、成型方式；(6)圆点：周向点数、轴向点数、圆点直径、圆点高度、排列方式；(7)菱形加圆点：(8)短棒形纹：周向数、轴向数、短棒宽度、短棒高度、排列方式；三、将焊枪调到堆焊起始位置，按启动开关，自动进行堆焊。前述的压辊网格自动堆焊方法，其中所述菱形纹成型方式有两种：半菱形锯齿成型和斜纹交叉成型；设菱形网格周向中心对角线长为A，菱形网格X轴向中心对角线长为B；所述半菱形锯齿成型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压辊网格自动堆焊设备，包括数控自动焊机、装有编码器的水平安装压辊的数控中心支撑装置、装有送丝机构及焊枪的数控运动机构、电弧传感器及控制箱，其特征在于所述控制箱上设有参数输入控制屏，控制箱中的控制电路包括微处理器、压辊转速控制模块、焊接参数控制模块、焊枪运动控制模块，所述编码器、电弧传感器及参数输入控制屏连接所述微处理器的输入端，所述微处理器的输出接所述压辊转速控制模块、焊接参数控制模块、焊枪运动控制模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种压辊网格自动堆焊设备，包括数控自动焊机、装有编码器的水平安装压辊的数控中心支撑装置、装有送丝机构及焊枪的数控运动机构、电弧传感器及控制箱，其特征在于所述控制箱上设有参数输入控制屏，控制箱中的控制电路包括微处理器、压辊转速控制模块、焊接参数控制模块、焊枪运动控制模块，所述编码器、电弧传感器及参数输入控制屏连接所述微处理器的输入端，所述微处理器的输出接所述压辊转速控制模块、焊接参数控制模块、焊枪运动控制模块。


2.根据权利要求1所述的压辊网格自动堆焊设备，其特征在于所述数控自动焊机为单弧双丝明弧自动焊机，其中一焊丝与工件构成弧焊回路，另一焊丝为填充焊丝，所述焊接参数控制模块包括弧压控制、电流控制、填充焊丝速度控制、焊枪运动控制。


3.根据权利要求1所述的压辊网格自动堆焊设备，其特征在于所述的数控运动机构包括：设于数控中心支撑装置上方的平行于压辊轴线的X轴横梁、设于所述X轴横梁两端的立柱、设于所述横梁上的数控小车，所述小车上设有垂直滑轨，一滑板通过伺服电机及传动机构设于所述垂直滑轨上，所述焊枪及送丝机构设于所述滑板上。


4.根据权利要求1所述的压辊网格自动堆焊设备，其特征在于所述的数控运动机构是三维数控运动机构，包括设于数控中心支撑装置两侧的由立柱及Y轴水平梁所构成的龙门架、通过电机驱动机构设于所述Y轴水平横梁上的X轴横梁、设于所述X轴横梁上的数控小车，所述小车上设有垂直滑轨，一滑板通过伺服电机及传动机构设于所述垂直滑轨上，所述焊枪及送丝机构设于所述滑板上。


5.根据权利要求3或4所述的压辊网格自动堆焊设备，其特征在于所述传动机构为齿轮齿条传动机构或滚珠丝杆传动机构。


6.根据权利要求1所述的压辊网格自动堆焊设备，其特征在于所述数控运动机构是三维运动机器人。


7.根据权利要求1所述的压辊网格自动堆焊设备，其特征在于所述数控中心支撑装置是数控滚轮架、或数控中心卡盘，所述数控中心卡盘包括X轴基座、主动卡盘及与所述主动卡盘相对的从动卡盘，所述从动卡盘滑设于所述X轴基座上；所装编码器是光电增量编码器。


8.一种用上述压辊网格自动堆焊设备进行压辊网格自动堆焊方法，其特征在于包括以下步骤：
一、将要堆焊的压辊安装于数控中心卡盘的主动和从动卡盘之间，并夹紧；
二、在控制箱的参数输入控制屏上输入压辊直径、压辊长度、网格图形选择、弧焊焊丝直径、填充焊丝直径、焊接速度；其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振英，
申请(专利权)人：刘振英，
类型：发明
国别省市：北京;11