[發明專利]龍門式盾構機焊接工件自動堆焊設備及方法

在審

• 申請號: 201810740389.1
• 申請日: 2018-07-07
• 公開（公告）號: CN108655539A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 汪世煜;和平安;王偉;李振濤;張志剛
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團盾構制造有限公司
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/32
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 周艷巧

本發明涉及盾構機焊接技術領域，特別涉及一種龍門式盾構機面板耐磨層自動堆焊設備及方法，該設備包含電氣控制機構，移動執行機構和焊接機構，柔性平臺；移動執行機構包含兩個X方向直線滑塊模組，Y方向直線滑塊模組，和與Y方向直線滑塊模組滑動連接的Z方向直線滑塊模組；所述的Y方向直線滑塊模組呈龍門式支架結構，該龍門式支架結構的兩個底部分別與兩個X方向直線滑塊模組滑動連接；所述的焊接機構包含送絲機、焊槍把和藥芯焊絲；Z方向直線滑塊模組的下端固定有與焊槍把連接的旋轉軸。本發明結構簡單，設計新穎、合理，使用方便，適用于多種規格大尺寸面板的堆焊，操作簡單，適用性強，提高焊接效率，具有較強的推廣應用價值。

技術領域

本發明涉及盾構機焊接技術領域，特別涉及一種龍門式盾構機焊接工件自動堆焊設備及方法。

背景技術

隨著地鐵及地下通道增加，大型盾構機成為地下隧道挖掘不可或缺的設備。面板是盾構機重要的組成部分，其中面板在盾構機工作時，面板承受一定的壓力以及固體顆粒摩擦和腐蝕，導致面板磨損。為提高面板壽命，對面板表面進行強化處理，即堆焊網格狀耐磨層。

目前面板尺寸規格較大，不同盾構機面板形狀相似，規格各不相同。現階段常用方法是采用二氧化碳氣體保護焊進行人工焊接，此種方案操作簡單適應性強，但是生產周期長，工人勞動條件差，且焊縫外觀尺寸難以保證。且目前常規的自動化焊接設備無法適應多種規格大尺寸面板的堆焊，需對每一種規格面板進行焊接路徑編程存入數據庫，有一定的局限性。

發明內容

針對現有技術中的不足，本發明提供一種龍門式盾構機焊接工件自動堆焊設備及方法，設計科學、合理，解決目前盾構機面板堆焊工作量及難度大等問題，為企業和社會創造更大的效益。

按照本發明所提供的設計方案， 一種龍門式盾構機焊接工件自動堆焊設備，包含電氣控制機構，與電氣控制機構連接的移動執行機構和焊接機構，及設于移動執行機構上用于夾持焊接工件的柔性平臺；所述的移動執行機構包含兩個X方向直線滑塊模組，Y方向直線滑塊模組，和與Y方向直線滑塊模組滑動連接的Z方向直線滑塊模組；所述的Y方向直線滑塊模組呈龍門式支架結構，該龍門式支架結構的兩個底部分別與兩個X方向直線滑塊模組滑動連接；所述的焊接機構包含送絲機、焊槍把和藥芯焊絲；Z方向直線滑塊模組的下端固定有與焊槍把連接的旋轉軸。

上述的，所述的電氣控制機構包含設于電控柜內并相互連接的運動控制器和電機驅動，分設在X方向直線滑塊模組、Y方向直線滑塊模組、Z方向直線滑塊模組和旋轉軸上且與電機驅動連接的電機，及安裝在X方向直線滑塊模組、Y方向直線滑塊模組和Z方向直線滑塊模組上的限位器；所述的限位器與運動控制器電連接。

優選的，所述的電氣控制機構還包含有與運動控制器連接上位機，與上位機連接的顯示器和鍵盤，該上位機裝載有用于參數設定的焊接控制程序。

優選的，所述的限位器包含設于X方向直線滑塊模組、 Y方向直線滑塊模組和Z方向直線滑塊模組三者滑軌側壁上的光線傳感器，及設于X方向直線滑塊模組、 Y方向直線滑塊模組和Z方向直線滑塊模組三者滑塊上的感應片。

更進一步地，所述的龍門式支架結構包含兩個相互平行的垂直支撐，和連接兩個垂直支撐的水平橫梁；與Z方向直線滑塊模組滑塊匹配工作的滑軌設于水平橫梁上；兩個垂直支撐底部分別對應與兩個X方向直線滑塊模組的滑動垂直固定。

優選的，所述的送絲機固定于垂直支撐端部。

一種龍門式盾構機焊接工件自動堆焊方法，采用上述的龍門式盾構機焊接工件自動堆焊設備實現，該實現過程包含如下內容：

步驟1、采集待焊接工件的外觀尺寸參數，通過柔性平臺進行夾持固定；

步驟2、通過電氣控制機構依次調節兩個X方向直線滑塊模組、Y方向直線滑塊模組和Z方向直線滑塊模組的滑塊，使得焊槍在該面板工件的正上方；