[發(fā)明專利]基于增材制造技術(shù)的圓筒埋弧焊接模擬裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811389925.4
• 申請(qǐng)日: 2018-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109523855B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊鋒;林盛昌;姜杰;李彬;曹賽男;黃天成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通理工學(xué)院
• 主分類號(hào): G09B9/00
• 分類號(hào): G09B9/00;G09B25/02;C09D163/00;C09D7/61;C09D7/63;C09D7/65
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 任毅

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于增材制造技術(shù)的圓筒埋弧焊接模擬裝置，包括底盤(pán)、3D打印機(jī)、物料輸送開(kāi)關(guān)、焊劑盒、焊槍槍頭模擬裝置、可動(dòng)構(gòu)件架、焊接件以及轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，底盤(pán)底盤(pán)一端固定設(shè)有3D打印機(jī)，底盤(pán)另一段固定設(shè)有可動(dòng)構(gòu)件架和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，可動(dòng)構(gòu)件架設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置之間，焊接件設(shè)置在可動(dòng)構(gòu)件架和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置上，物料輸送支管穿過(guò)3D打印機(jī)在兩端分別固定設(shè)有焊劑盒和焊槍槍頭模擬裝置，3D打印機(jī)與焊槍槍頭模擬裝置連接，焊槍槍頭模擬裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)3D打印模擬埋弧焊接，可動(dòng)構(gòu)件架實(shí)現(xiàn)對(duì)不同直徑大小圓筒焊接件的手動(dòng)適應(yīng)及固定，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)不同直徑大小圓筒焊接件自動(dòng)適應(yīng)及轉(zhuǎn)動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及教學(xué)器材技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，它涉及一種基于增材制造技術(shù)的圓筒埋弧焊接模擬裝置。

背景技術(shù)

增材制造技術(shù)是指基于離散-堆積原理，由零件三維數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)直接制造零件的科學(xué)技術(shù)體系。基于不同的分類原則和理解方式，增材制造技術(shù)還有快速原型、快速成形、快速制造、3D打印等多種稱謂，其內(nèi)涵仍在不斷深化，外延也不斷擴(kuò)展，這里所說(shuō)的“增材制造”與“快速成形”、“快速制造”意義相同，工業(yè)化的LSF-V大型激光立體成形裝備所謂數(shù)字化增材制造技術(shù)就是一種三維實(shí)體快速自由成形制造新技術(shù)，它綜合了計(jì)算機(jī)的圖形處理、數(shù)字化信息和控制、激光技術(shù)、機(jī)電技術(shù)和材料技術(shù)等多項(xiàng)高技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，學(xué)者們對(duì)其有多種描述。西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的黃衛(wèi)東教授稱這種新技術(shù)為“數(shù)字化增材制造”，中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)宋天虎秘書(shū)長(zhǎng)稱其為“增量化制造”，其實(shí)它就是不久前引起社會(huì)廣泛關(guān)注的“三維打印”技術(shù)的一種。西方媒體把這種實(shí)體自由成形制造技術(shù)譽(yù)為將帶來(lái)“第三次工業(yè)革命”的新技術(shù)。這種技術(shù)不需要傳統(tǒng)的刀具和夾具以及多道加工工序，在一臺(tái)設(shè)備上可快速精密地制造出任意復(fù)雜形狀的零件，從而實(shí)現(xiàn)了零件“自由制造”，解決了許多復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的成形，并大大減少了加工工序，縮短了加工周期。而且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其制造速度的作用就越顯著。

焊接訓(xùn)練主要是用電焊機(jī)操作，目前焊接實(shí)訓(xùn)裝置多需要學(xué)生親自動(dòng)手操作，在操作過(guò)程中除了操作者本人以外，附近的人因?yàn)楹附訌?qiáng)光，很難看到焊接過(guò)程，無(wú)法直觀地體會(huì)焊接的原理，焊接設(shè)備有一定的危險(xiǎn)性，不太適用于課堂的演示，且一般只適用于經(jīng)驗(yàn)較為豐富的學(xué)生，無(wú)法適用于初次接觸焊接或者焊接經(jīng)驗(yàn)不足的學(xué)生；圓筒焊接件的固定一直很難解決，因?yàn)椴煌暮附蛹胁煌闹睆剑附蛹仓玫难b置一般都是固定不動(dòng)的，很難去匹配對(duì)應(yīng)的尺寸，有一些通過(guò)帶有弧度的安置臺(tái)來(lái)固定焊接件，其實(shí)這是犧牲了焊接件在焊接時(shí)的高度，焊接起來(lái)會(huì)比較費(fèi)力，沒(méi)有一種通用且省力的固定裝置；有時(shí)焊接圓筒焊接件需要對(duì)其進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，焊接件的內(nèi)桶壁直徑也不一致，沒(méi)有一種通用的旋轉(zhuǎn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于增材制造技術(shù)的圓筒埋弧焊接模擬裝置，解決上述一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種基于增材制造技術(shù)的圓筒埋弧焊接模擬裝置，包括底盤(pán)和3D打印機(jī)，3D打印機(jī)固定設(shè)于底盤(pán)頂部，底盤(pán)頂部遠(yuǎn)離3D打印機(jī)的一端設(shè)有可動(dòng)構(gòu)件架，可動(dòng)構(gòu)件架與底盤(pán)滑動(dòng)連接，可動(dòng)構(gòu)件架的上方設(shè)有焊槍槍頭模擬裝置，焊槍槍頭模擬裝置的頂部固定設(shè)有物料輸送支管，物料輸送支管穿過(guò)3D打印機(jī)與焊劑盒固定連接，物料輸送支管上固定設(shè)有支撐架，支撐架底部與底盤(pán)頂面固定連接，焊接件放置在可動(dòng)構(gòu)件架上，底盤(pán)設(shè)有可動(dòng)構(gòu)件架的一端固定設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，可動(dòng)構(gòu)件設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)裝置之間。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，針對(duì)不同直徑大小的焊接件，可動(dòng)構(gòu)件架可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其的固定，通過(guò)3D打印來(lái)代替模擬埋弧焊接，可以讓學(xué)生更直觀地了解焊接原理，且操作更加安全，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置可以實(shí)現(xiàn)不同直徑大小的焊接件的旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，3D打印機(jī)包括3D打印設(shè)備主體、3D打印設(shè)備控制裝置以及線圈，3D打印設(shè)備主體固定設(shè)于底盤(pán)上，3D打印設(shè)備控制裝置背面與3D打印設(shè)備主體正面固定連接，線圈固定設(shè)于3D打印設(shè)備主體背面，線圈與焊槍槍頭模擬裝置通過(guò)圈線連接，物料輸送支管穿過(guò)3D打印設(shè)備主體，物料支管與3D打印設(shè)備主體固定連接。