[實用新型]一種等離子/氬弧焊自動化焊接系統

有效

• 申請號: 201420429522.9
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN204075522U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 黃國成
• 申請（專利權）人: 佛山中用自動化裝備有限公司
• 主分類號: B23K28/02
• 分類號: B23K28/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊;梁瑩

技術領域

本實用新型涉及機械制造領域，特別涉及一種等離子/氬弧焊自動化焊接系統。

背景技術

在工業制管、鋼結構、石油化工等機械制造領域中，需要對各種金屬結構工件進行焊接，常見的有氬弧焊，埋弧焊，手工焊等焊接方法。等離子弧焊技術是在氬弧焊技術基礎上發展起來的一種更新型高效的焊接方法，氬弧焊是一種自由電弧，電弧呈傘狀，電弧能量比較分散，故焊縫熔深較小，焊接效率底，由于采用惰性氣體Ar進行焊縫保護，焊縫綜合機械性能好。

將氬弧焊自由電弧進行機械壓縮(電弧從鎢極通過噴嘴孔再到工件)，熱壓縮(通過對噴嘴的水冷卻間接冷卻電弧從而起到壓縮電弧功效)，電磁壓縮(由于弧柱截面的減小，電流密度大大增加，同向電流之間的電磁引力增加，進一步壓縮電弧)，經這三方面壓縮的電弧體，具有弧柱截面小，電流密度大，電弧挺度好，電弧流速快。弧柱中的氬原子充分電離成正離子和自由電子，電弧呈離子體狀態，故稱等離子弧，電弧溫度極高，可以達到50000℃以上。高溫的電弧，大大增強了電弧對工件的穿透能力。故等離子電弧具有溫度高，穿透力強，能量集中，焊接效率高，同時工件的熱輸入量小，大大減小了焊接變形。無需焊接坡口的工況下，最大可以焊接10mm的鋼板。

目前焊接行業用于等離子焊接或者氬弧焊焊接的設備都是單獨的電源設備，用于焊槍冷卻的制冷系統以及夾持焊槍用的機械手亦是分立組件，它們之間沒有電氣上的連接，系分散的系統結構。在電氣控制上難做到統一協調，尤其是在雙槍焊接時。分散的結構，設備安裝時水電氣連接復雜，占用的位置空間大，使用時調節亦有諸多不便。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種等離子/氬弧焊自動化焊接系統。

本實用新型的目的通過以下的技術方案實現：

一種等離子/氬弧焊自動化焊接系統，包含PLC處理器，以及分別與PLC處理器相連接的機械手、PT電源、水冷卻系統，還包括通過機械手同時夾持的等離子焊槍、氬弧焊焊槍。

所述的機械手，包括固定的機械手底座、與機械手底座頂部相連的模組支架、橫向置于模組支架內的前后模組、推動前后模組前后移動的步進電機一、與前后模組固定連接的縱向設置的上下模組、推動上下模組上下移動的步進電機二、與上下模組固定連接的焊槍固定座，其中焊槍固定座末端連接兩個夾持端，分別夾持等離子焊槍、氬弧焊焊槍，與PLC處理器相連的步進電機一、二分別通過帶動絲桿滑塊推動前后模塊、上下模塊運動。焊槍的前后及上下移動通過上下/前后模組上的步進電機帶動絲桿滑塊移動實現；機械手可以同時夾持兩把焊槍，方便自動焊接時選擇，改變焊接方法時無需更換焊槍。

所述的機械手，還包括設置在模組支架上的左右調節機構。通過左右移動用手動旋鈕通過絲桿滑塊傳動，帶動模組支架，實現左右移動，由此實現機械手有三個自由度，每把焊槍的三個自由度均獨立可調，保證各自的獨立性。

所述的夾持端，包括獨立懸臂、安裝在懸臂上的十字調節模塊，十字調節模塊用于固定焊槍。

所述的等離子/氬弧焊自動化焊接系統，還包括與焊槍相連的電壓采樣裝置、A/D數模轉換器，其中A/D數模轉化器的一端與電壓采樣裝置相連，另一端與PLC處理器相連。自動化焊接系統設計成帶弧壓跟蹤功能，將焊接電弧電壓采樣，經過A/D數模轉換，信號與設定電壓信號比較，當有差異時，PLC通過計算處理，輸出信號，經過編碼器，精確驅動伺服電機達到調整焊槍高度使得電弧電壓與設定值一致，保證了焊接過程中弧壓的穩定一致，再配合恒流特性的焊接電源，整個自動焊接過程中，工藝參數始終保持一致，達到穩定的焊接過程。

所述的等離子/氬弧焊自動化焊接系統，還包括與PLC處理器相連的人機界面操作屏。通過操作屏上的人機界面，使用者可以進行氣體檢測與流量的調整、各項參數的設定及實時調節、焊接參數的顯示、控制各組功能模塊的工作，全部的操作焊接過程，都可以在人機界面操作屏上實現，操作方式結合使用頻度，分別采用開關，琴鍵按鈕或者在觸摸屏上觸摸操作，方便，直觀。

所述的人機界面操作屏，采用可旋轉的跨梁結構固定。人機界面操作屏可以任意安裝在適合焊工方便操作調試的位置，旋轉式的結構，方便焊工將操作屏移動到適合操作的地方，根據實時的工況，調節焊接參數，實現遠控作業。

本實用新型與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：