CN204075522U - 一种等离子/氩弧焊自动化焊接系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种等离子/氩弧焊自动化焊接系统，包含PLC处理器，以及分别与PLC处理器相连接的机械手、PT电源、水冷却系统，还包括通过机械手同时夹持的等离子焊枪、氩弧焊焊枪。本实用新型的系统，采用双焊机，能够自由切换，且各个组成部分采用同一个PLC控制器，保证了各功能的统一协调，适应高品质的自动化焊接要求。

Description

一种等离子/氩弧焊自动化焊接系统

技术领域

本实用新型涉及机械制造领域，特别涉及一种等离子/氩弧焊自动化焊接系统。

背景技术

在工业制管、钢结构、石油化工等机械制造领域中，需要对各种金属结构工件进行焊接，常见的有氩弧焊，埋弧焊，手工焊等焊接方法。等离子弧焊技术是在氩弧焊技术基础上发展起来的一种更新型高效的焊接方法，氩弧焊是一种自由电弧，电弧呈伞状，电弧能量比较分散，故焊缝熔深较小，焊接效率底，由于采用惰性气体Ar进行焊缝保护，焊缝综合机械性能好。

将氩弧焊自由电弧进行机械压缩(电弧从钨极通过喷嘴孔再到工件)，热压缩(通过对喷嘴的水冷却间接冷却电弧从而起到压缩电弧功效)，电磁压缩(由于弧柱截面的减小，电流密度大大增加，同向电流之间的电磁引力增加，进一步压缩电弧)，经这三方面压缩的电弧体，具有弧柱截面小，电流密度大，电弧挺度好，电弧流速快。弧柱中的氩原子充分电离成正离子和自由电子，电弧呈离子体状态，故称等离子弧，电弧温度极高，可以达到50000℃以上。高温的电弧，大大增强了电弧对工件的穿透能力。故等离子电弧具有温度高，穿透力强，能量集中，焊接效率高，同时工件的热输入量小，大大减小了焊接变形。无需焊接坡口的工况下，最大可以焊接10mm的钢板。

目前焊接行业用于等离子焊接或者氩弧焊焊接的设备都是单独的电源设备，用于焊枪冷却的制冷系统以及夹持焊枪用的机械手亦是分立组件，它们之间没有电气上的连接，系分散的系统结构。在电气控制上难做到统一协调，尤其是在双枪焊接时。分散的结构，设备安装时水电气连接复杂，占用的位置空间大，使用时调节亦有诸多不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种等离子/氩弧焊自动化焊接系统。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：

一种等离子/氩弧焊自动化焊接系统，包含PLC处理器，以及分别与PLC处理器相连接的机械手、PT电源、水冷却系统，还包括通过机械手同时夹持的等离子焊枪、氩弧焊焊枪。

所述的机械手，包括固定的机械手底座、与机械手底座顶部相连的模组支架、横向置于模组支架内的前后模组、推动前后模组前后移动的步进电机一、与前后模组固定连接的纵向设置的上下模组、推动上下模组上下移动的步进电机二、与上下模组固定连接的焊枪固定座，其中焊枪固定座末端连接两个夹持端，分别夹持等离子焊枪、氩弧焊焊枪，与PLC处理器相连的步进电机一、二分别通过带动丝杆滑块推动前后模块、上下模块运动。焊枪的前后及上下移动通过上下/前后模组上的步进电机带动丝杆滑块移动实现；机械手可以同时夹持两把焊枪，方便自动焊接时选择，改变焊接方法时无需更换焊枪。

所述的机械手，还包括设置在模组支架上的左右调节机构。通过左右移动用手动旋钮通过丝杆滑块传动，带动模组支架，实现左右移动，由此实现机械手有三个自由度，每把焊枪的三个自由度均独立可调，保证各自的独立性。

所述的夹持端，包括独立悬臂、安装在悬臂上的十字调节模块，十字调节模块用于固定焊枪。

所述的等离子/氩弧焊自动化焊接系统，还包括与焊枪相连的电压采样装置、A/D数模转换器，其中A/D数模转化器的一端与电压采样装置相连，另一端与PLC处理器相连。自动化焊接系统设计成带弧压跟踪功能，将焊接电弧电压采样，经过A/D数模转换，信号与设定电压信号比较，当有差异时，PLC通过计算处理，输出信号，经过编码器，精确驱动伺服电机达到调整焊枪高度使得电弧电压与设定值一致，保证了焊接过程中弧压的稳定一致，再配合恒流特性的焊接电源，整个自动焊接过程中，工艺参数始终保持一致，达到稳定的焊接过程。

所述的等离子/氩弧焊自动化焊接系统，还包括与PLC处理器相连的人机界面操作屏。通过操作屏上的人机界面，使用者可以进行气体检测与流量的调整、各项参数的设定及实时调节、焊接参数的显示、控制各组功能模块的工作，全部的操作焊接过程，都可以在人机界面操作屏上实现，操作方式结合使用频度，分别采用开关，琴键按钮或者在触摸屏上触摸操作，方便，直观。

所述的人机界面操作屏，采用可旋转的跨梁结构固定。人机界面操作屏可以任意安装在适合焊工方便操作调试的位置，旋转式的结构，方便焊工将操作屏移动到适合操作的地方，根据实时的工况，调节焊接参数，实现远控作业。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型的各功能模块采用同一个PLC控制器，保证了各功能的统一协调，适应高品质的自动化焊接要求，PLC可编程控制器，可同时对P电源，T电源，水冷系统进行指令及控制，对水、电、气、焊机参数及温度等工况参数进行实时监控及调整，保证焊接过程的稳定，当系统任一环节比如缺水或气体用完等故障时，会启动保护，停止焊接。

2、本实用新型采用双焊枪，能够根据需要自由切换，非常方便。

3、等离子和氩弧焊电源以及用于焊枪冷却的冷水机组在设计制造中，我们将它们集成在一个机箱内，大大减少了设备安装时占用的空间位置，减少了安装调试的工序及工作量，同时优化了控制系统，焊接过程更稳定流畅。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种等离子/氩弧焊自动化焊接系统的电气原理图；

图2为图1所述系统的机械手的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1，一种等离子/氩弧焊自动化焊接系统，包含PLC处理器，以及分别与PLC处理器相连接的机械手、PT电源、水冷却系统，还包括通过机械手同时夹持的等离子焊枪、氩弧焊焊枪；其中

如图2，所述的机械手，包括固定的机械手底座1、与机械手底座1顶部相连的模组支架2、横向置于模组支架2内的前后模组3、推动前后模组3前后移动的步进电机一4、与前后模组3固定连接的纵向设置的上下模组5、推动上下模组5上下移动的步进电机二6、与上下模组5固定连接的焊枪固定座7，其中焊枪固定座7末端连接两个夹持端，分别夹持等离子焊枪、氩弧焊焊枪，与PLC处理器相连的步进电机一、二分别通过带动丝杆滑块推动前后模块、上下模块运动；

所述的机械手，还包括设置在模组支架上的左右调节机构8；

所述的夹持端，包括独立悬臂、安装在悬臂上的十字调节模块，十字调节模块用于固定焊枪；

所述的等离子/氩弧焊自动化焊接系统，还包括与焊枪相连的电压采样装置、A/D数模转换器，其中A/D数模转化器的一端与电压采样装置相连，另一端与PLC处理器相连；

所述的等离子/氩弧焊自动化焊接系统，还包括与PLC处理器相连的人机界面操作屏；

所述的人机界面操作屏，采用可旋转的跨梁结构固定。

图1中，L1、L2、L3、N为电源开关，提供380V或220V的电压。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种等离子/氩弧焊自动化焊接系统，其特征在于：包含PLC处理器，以及分别与PLC处理器相连接的机械手、PT电源、水冷却系统，还包括通过机械手同时夹持的等离子焊枪、氩弧焊焊枪。 

2.根据权利要求1所述的等离子/氩弧焊自动化焊接系统，其特征在于：所述的机械手，包括固定的机械手底座、与机械手底座顶部相连的模组支架、横向置于模组支架内的前后模组、推动前后模组前后移动的步进电机一、与前后模组固定连接的纵向设置的上下模组、推动上下模组上下移动的步进电机二、与上下模组固定连接的焊枪固定座，其中焊枪固定座末端连接两个夹持端，分别夹持等离子焊枪、氩弧焊焊枪，与PLC处理器相连的步进电机一、二分别通过带动丝杆滑块推动前后模块、上下模块运动。 

3.根据权利要求2所述的等离子/氩弧焊自动化焊接系统，其特征在于：所述的机械手，还包括设置在模组支架上的左右调节机构。 

4.根据权利要求2所述的等离子/氩弧焊自动化焊接系统，其特征在于：所述的夹持端，包括独立悬臂、安装在悬臂上的十字调节模块，十字调节模块用于固定焊枪。 

5.根据权利要求1所述的等离子/氩弧焊自动化焊接系统，其特征在于：所述的等离子/氩弧焊自动化焊接系统，还包括与焊枪相连的电压采样装置、A/D数模转换器，其中A/D数模转化器的一端与电压采样装置相连，另一端与PLC处理器相连。 

6.根据权利要求1所述的等离子/氩弧焊自动化焊接系统，其特征在于：所述的等离子/氩弧焊自动化焊接系统，还包括与PLC处理器相连的人机界面操作屏。 

7.根据权利要求6所述的等离子/氩弧焊自动化焊接系统，其特征在于：所述的人机界面操作屏，采用可旋转的跨梁结构固定。