CN108914120A - 一种电火花自动沉积的电极位置补偿装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电火花自动沉积的电极位置补偿装置。该装置驱动机构的驱动输出端固定连接传动机构的传动输入部；固定支撑装置设置在传动机构的传动输出部；驱动机构驱动传动机构带动固定支撑装置沿竖直方向向下做直线运动；恒力装置的固定端设置在固定支架的上支座上；恒力装置的出力端固设于传动机构本体上；电火花沉积枪安装于固定支撑装置上；恒力装置为传动机构本体提供竖直向上的的拉力与所述电火花沉积枪电极接触物体表面的支持力之和等于传动机构、固定支撑装置和电火花沉积枪重力之和与驱动机构启动时驱动输出端输出的竖直向下的压力之和。采用本发明的装置，能够自动实现电极磨损后的沉积枪位置补偿，能够提高沉积效率。

Description

一种电火花自动沉积的电极位置补偿装置

技术领域

本发明涉及电火花沉积技术领域，特别是涉及一种电火花自动沉积的电极位置补偿装置。

背景技术

电火花沉积技术是直接利用电火花放电的高密度能量对金属表面进行改性强化处理的一种工艺。使用电火花表面改性技术，可以在钛合金表面沉积一层非晶合金涂层，显著提高钛合金的阻燃性能和耐磨性能。电火花沉积的关键在于控制好电极与工件的接触压力，电极和试样之间的接触力的大小决定了放电间隙、放电电流的大小，直接影响沉积的效率和沉积质量。因此，电极和试样之间的接触力必须始终一致。

目前，电火花沉积由人工操作完成，由于手工操作时，工作人员凭感觉和经验，大致保持一定的接触力，很难保证在电极和试样之间保持一致的接触力，大大降低了沉积的效率以及沉积质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高沉积效率的电火花自动沉积的电极位置补偿装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种电火花自动沉积的电极位置补偿装置，包括：

固定支架、驱动机构、传动机构、固定支撑装置和恒力装置；

所述驱动机构的固定端固设于所述固定支架的上支座上；所述驱动机构的驱动输出端固定连接所述传动机构的传动输入部；所述固定支撑装置设置在所述传动机构的传动输出部；所述驱动机构驱动所述传动机构带动所述固定支撑装置沿竖直方向向下做直线运动；所述固定支架的上支座位于所述传动机构上方；所述恒力装置的固定端设置在所述固定支架的上支座上；所述恒力装置的出力端固设于所述传动机构本体上；

电火花沉积枪安装于所述固定支撑装置上；所述恒力装置用于为所述传动机构本体提供竖直向上的的拉力，所述拉力与所述电火花沉积枪电极接触物体表面的支持力之和等于装置重力与所述驱动机构启动时驱动输出端输出的竖直向下的压力之和；所述装置重力为所述传动机构、所述固定支撑装置和所述电火花沉积枪重力之和。

可选的，所述传动机构在竖直方向上有一贯通所述传动机构的通孔；

所述电火花自动沉积的电极位置补偿装置，还包括：

导向元件；所述导向元件穿过所述通孔一端固设于所述固定支架的上支座上，另一端固设于所述固定支架的下支座上；所述导向元件的外侧壁紧贴于所述通孔的内壁，用于引导所述传动机构在竖直方向运动。

可选的，所述电火花自动沉积的电极位置补偿装置，还包括：

角度调整器；所述传动机构的传动输出部通过所述角度调整器与所述固定支撑装置连接。

可选的，所述驱动机构，具体包括：

气缸、气压阀和压力表；

所述气缸的固定端固设于所述固定支架的上支座上；所述气缸的驱动输出端固定连接所述传动机构的传动输入部；所述气压阀与所述气缸连接，用于控制所述气缸启动时驱动输出端输出的竖直向下的压力；所述压力表与所述气压阀连接，用于显示所述气缸启动时竖直向下的压力值。

可选的，所述恒力装置为恒力弹簧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出了一种电火花自动沉积的电极位置补偿装置，电火花沉积枪安装于固定支撑装置上；恒力装置提供竖直向上的的拉力，该拉力与电火花沉积枪电极接触物体表面的支持力之和等于传动机构、固定支撑装置和电火花沉积枪重力之和与驱动机构启动时驱动输出端输出的竖直向下的压力之和；当电火花沉积枪的电极发生磨损时，电火花沉积枪电极接触物体表面的支持力消失，电火花沉积枪受重力作用下沉，直至重新达到平衡状态，能够自动实现电极磨损后的沉积枪位置补偿，能够提高沉积效率，为电火花自动化沉积提供设备保障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中电火花自动沉积的电极位置补偿装置结构图；

图1中，1为气压阀，2为压力表，3为固定支架，4为气缸，5为上支座，6为导向元件，7为传动机构，8为恒力装置，9为电火花沉积枪，10为下支座，11为电极，12为接触物体，13为固定支撑装置，14为角度调整器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

目前，电火花沉积由人工操作完成，但对于大型部件，必须使用自动化沉积才能保证沉积质量。在自动沉积过程中，如何在电极和试样之间保持一致的接触力，是沉积自动化必须解决的关键技术难题。此外，在电火花的自动沉积过程中，电极材料不断消耗，与工件之间形成间隙，如果沉积枪位置没有下移补偿，会引起拉弧等现象，影响涂层质量，还可能在局部造成大的残余应力。因此，在自动沉积过程中，沉积枪如何随电极磨耗而进行位置补偿，是沉积自动化必须解决的关键技术难题。

针对这一难题，有些设想是用检测到的接触压力与设定的接触压力对比，从而控制垂直轴运动，以此来精确控制接触压力、实现电极位置补偿，但这种间接控制的办法，会产生运动迟滞，或沉积枪反复垂直运动，不能及时达到要求的压力和电极位置，会发生拉弧或电火花断续现象，极大地影响沉积质量。这是电火花沉积不能允许的现象。

本发明的目的是提供一种电火花自动沉积的电极位置补偿装置，具有能够随电极磨耗而进行位置补偿，提高沉积效率和沉积质量的优点。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例电火花自动沉积的电极位置补偿装置结构图。

如图1所示，一种电火花自动沉积的电极位置补偿装置，包括：固定支架3、驱动机构、传动机构7、固定支撑装置13、恒力装置8、导向元件6和角度调整器14。

所述驱动机构的固定端固设于所述固定支架3的上支座5上；所述驱动机构的驱动输出端固定连接所述传动机构7的传动输入部；所述固定支撑装置13设置在所述传动机构7的传动输出部；所述驱动机构驱动所述传动机构7带动所述固定支撑装置13沿竖直方向向下做直线运动；所述固定支架3的上支座5位于所述传动机构7上方；所述恒力装置8的固定端设置在所述固定支架3的上支座5上；所述恒力装置8的出力端固设于所述传动机构7本体上；所述传动机构7在竖直方向上有一贯通所述传动机构7的通孔；所述导向元件6穿过所述通孔一端固设于所述固定支架3的上支座5上，另一端固设于所述固定支架3的下支座10上；所述导向元件6的外侧壁紧贴于所述通孔的内壁，用于引导所述传动机构7在竖直方向运动；所述传动机构7的传动输出部通过所述角度调整器14与所述固定支撑装置13连接。

所述驱动机构，具体包括：气缸4、气压阀1和压力表2；所述气缸4的固定端固设于所述固定支架3的上支座5上；所述气缸4的驱动输出端固定连接所述传动机构7的传动输入部；所述气压阀1与所述气缸4连接，用于控制所述气缸4启动时驱动输出端输出的竖直向下的压力；所述压力表2与所述气压阀1连接，用于显示所述气缸启动时竖直向下的压力值。气缸的型号为CJ2D10-100，最小作用气压为0.6kgf，最小输出压力为4.71N。

所述恒力装置8为恒力弹簧。恒力弹簧的材质为304不锈钢，厚度0.3mm，宽度30mm，自由状态下的最小曲率半径Rn＝10mm，滚筒半径R2＝11.5mm，弹簧未拉伸前的外圈半径R0＝13.3mm；圈数n＝6，输出弹力为61.7N。

电火花沉积枪9安装于所述固定支撑装置13上；所述恒力装置8用于为所述传动机构7本体提供竖直向上的的拉力，所述拉力与所述电火花沉积枪9电极11接触物体12表面的支持力之和等于所述传动机构7、所述固定支撑装置13和所述电火花沉积枪9重力之和与所述驱动机构启动时驱动输出端输出的竖直向下的压力之和。所述电火花沉积枪9电极11接触物体12表面的支持力为5-50N。当电火花沉积枪的电极11发生磨损时，电火花沉积枪电极11接触物体12表面的支持力消失，电火花沉积枪受重力作用下沉，直至重新达到平衡状态，能够自动实现电极磨损后的沉积枪位置补偿，能够提高沉积效率，为电火花自动化沉积提供设备保障。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种电火花自动沉积的电极位置补偿装置，其特征在于，包括：

固定支架、驱动机构、传动机构、固定支撑装置和恒力装置；

所述驱动机构的固定端固设于所述固定支架的上支座上；所述驱动机构的驱动输出端固定连接所述传动机构的传动输入部；所述固定支撑装置设置在所述传动机构的传动输出部；所述驱动机构驱动所述传动机构带动所述固定支撑装置沿竖直方向向下做直线运动；所述固定支架的上支座位于所述传动机构上方；所述恒力装置的固定端设置在所述固定支架的上支座上；所述恒力装置的出力端固设于所述传动机构本体上；

电火花沉积枪安装于所述固定支撑装置上；所述恒力装置用于为所述传动机构本体提供竖直向上的的拉力，所述拉力与所述电火花沉积枪电极接触物体表面的支持力之和等于装置重力与所述驱动机构启动时驱动输出端输出的竖直向下的压力之和；所述装置重力为所述传动机构、所述固定支撑装置和所述电火花沉积枪重力之和。

2.根据权利要求1所述的电火花自动沉积的电极位置补偿装置，其特征在于，

所述传动机构在竖直方向上有一贯通所述传动机构的通孔；

所述电火花自动沉积的电极位置补偿装置，还包括：

导向元件；所述导向元件穿过所述通孔一端固设于所述固定支架的上支座上，另一端固设于所述固定支架的下支座上；所述导向元件的外侧壁紧贴于所述通孔的内壁，用于引导所述传动机构在竖直方向运动。

3.根据权利要求1所述的电火花自动沉积的电极位置补偿装置，其特征在于，所述电火花自动沉积的电极位置补偿装置，还包括：

角度调整器；所述传动机构的传动输出部通过所述角度调整器与所述固定支撑装置连接。

4.根据权利要求1所述的电火花自动沉积的电极位置补偿装置，其特征在于，所述驱动机构，具体包括：

气缸、气压阀和压力表；

所述气缸的固定端固设于所述固定支架的上支座上；所述气缸的驱动输出端固定连接所述传动机构的传动输入部；所述气压阀与所述气缸连接，用于控制所述气缸启动时驱动输出端输出的竖直向下的压力；所述压力表与所述气压阀连接，用于显示所述气缸启动时竖直向下的压力值。

5.根据权利要求1所述的电火花自动沉积的电极位置补偿装置，其特征在于，所述恒力装置为恒力弹簧。