一种电弧自动修复及快速成型装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种电弧自动修复及快速成型装置，包括车体、电弧机器人、电弧机器人控制柜、密封沉箱、载物台和升降装置，密封沉箱为无顶盖箱体，电弧机器人、电弧机器人控制柜和密封沉箱均设置在车体上，载物台设置在升降装置上，升降装置固定在密封沉箱的底部，升降装置托动载物台在密封沉箱中上下移动，电弧机器人的机械臂位于载物台的上方。使用时，电弧机器人的端部固定焊枪，对载物台上零件进行修复焊接，载物台可上下带动零件移动，性能稳定可靠，配合与之配套的自动修复及快速成型软件，可用于金属零部件的磨损、破损或裂纹修复，或进行简单零部件的电弧堆积方式快速成型，从而实现自动补焊或堆焊，并能够进行简单零部件的电弧直接快速成型。
【专利说明】
一种电弧自动修复及快速成型装置
技术领域
[0001]本发明涉及基于堆焊技术的3D打印领域，特别涉及一种电弧自动修复及快速成型
目.ο
【背景技术】
[0002]快速成形(RapidPrototyping简称RP)技术，也称“增材制造技术”，是集成了CAD/CAM技术、激光加工技术、数控技术和新材料等技术于一体的零件原型制造技术。
[0003]该技术利用计算机辅助设计软件得到三维离散化实体模型，通过分层离散及数控加工系统，利用激光束、电弧等方法将材料加热融化逐层堆积而形成三维实体，因而实现了在不需要模具和加工工具的条件下完成复杂结构的零部件，极大提高了生产效率和制造柔性。
[0004]快速成形技术的成形方法根据不同连接方式分类，主要有粘结、烧结、光固化和熔化堆积(焊接)，而可用于金属材料的快速成型方法目前只有烧结和熔化堆积，已研制成功的金属材料快速成形技术选择性激光烧结(SLS)技术、激光熔覆(LCF)技术、激光薄片叠层制造(LOM)技术、熔融沉积成型(FDM)技术等，由于多数主要采用激光为热源，导致设备费用昂贵，生产成本高，而焊接快速成型虽然成本较低，但因其生产的金属成型件结构精度较差、表面粗糙度高等原因并未能受到研究者和生产者的足够重视，就目前应用情况而言，还没有市场产品化的熔融沉积成型或焊接快速成型方式的相关设备。
[0005]因此，如何提供一种电弧自动修复及快速成型装置，以实现自动补焊或堆焊，并能够进行简单零部件的电弧直接快速成型，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种电弧自动修复及快速成型装置，以实现自动补焊或堆焊，并能够进行简单零部件的电弧直接快速成型。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供如下方案:
[0008]—种电弧自动修复及快速成型装置，包括车体、电弧机器人、电弧机器人控制柜、密封沉箱、载物台和升降装置，其中，所述密封沉箱为无顶盖箱体，所述电弧机器人、所述电弧机器人控制柜和所述密封沉箱均设置在所述车体上，所述载物台设置在所述升降装置上，所述升降装置固定在所述密封沉箱的底部，所述升降装置托动所述载物台在所述密封沉箱中上下移动，所述电弧机器人的机械臂位于所述载物台的上方。
[0009]优选的，上述车体为轮式框架箱体。
[0010]优选的，上述密封沉箱内设置有冷却水，所述密封沉箱的一侧设置有三个水管插头，自上而下分别为所述冷却水的回水口、循环出水口和循环进水口。
[0011]优选的，上述升降装置包括升降丝杠、蜗轮蜗杆结构和电机，所述电机驱动所述蜗轮蜗杆结构转动，所述蜗轮蜗杆结构转动时驱动所述升降丝杠转动实现所述载物台的升降。
[0012]优选的，上述电机为伺服电机。
[0013]优选的，上述升降丝杠外套设有用于防水的弹性橡胶管。
[0014]优选的，上述密封沉箱的底部设置有排气孔，所述排气孔与所述弹性橡胶管的内部连通。
[0015]优选的，上述密封沉箱的底部通过法兰盘与所述蜗轮蜗杆固定连接。
[0016]优选的，上述载物台位于最高升降高度时其上表面与所述电弧机器人的安装平台处于同一水平面。
[0017]优选的，上述的电弧自动修复及快速成型装置，其特征在于，还包括设置在所述车体上的移动电源。
[0018]上述本发明所提供的电弧自动修复及快速成型装置，包括车体、电弧机器人、电弧机器人控制柜、密封沉箱、载物台和升降装置，其中，所述密封沉箱为无顶盖箱体，所述电弧机器人、所述电弧机器人控制柜和所述密封沉箱均设置在所述车体上，所述载物台设置在所述升降装置上，所述升降装置固定在所述密封沉箱的底部，所述升降装置托动所述载物台在所述密封沉箱中上下移动，所述电弧机器人的机械臂位于所述载物台的上方。使用时，电弧机器人的端部固定焊枪，可对载物台上零件进行修复焊接，载物台可上下带动零件移动。设计简单，结构紧凑，性能稳定可靠，配合与之配套的自动修复及快速成型软件，可用于金属零部件的磨损、破损或裂纹修复，或进行简单零部件的电弧堆积方式快速成型，从而实现自动补焊或堆焊，并能够进行简单零部件的电弧直接快速成型。
【附图说明】
[0019]图1为本发明实施例所提供的电弧自动修复及快速成型装置的结构示意图；
[0020]图2为本发明实施例所提供的密封沉箱的结构示意图。
[0021]上图1-2 中:
[0022]升降丝杠1、车体2、电弧机器人3、焊枪4、载物台5、密封沉箱6、电弧机器人控制柜
7、总控制柜8、移动电源9、弹性橡胶管1、蜗轮蜗杆机构11、电机12、水管插头13。
【具体实施方式】
[0023]为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0024]请参考图1和图2，图1为本发明实施例所提供的电弧自动修复及快速成型装置的结构示意图；图2为本发明实施例所提供的密封沉箱的结构示意图。
[0025]本发明实施例所提供的电弧自动修复及快速成型装置，包括车体2、电弧机器人3、电弧机器人控制柜7、密封沉箱6、载物台5和升降装置，其中，密封沉箱6为无顶盖箱体，电弧机器人3、电弧机器人控制柜7和密封沉箱6均设置在车体2上，载物台5设置在升降装置上，升降装置固定在密封沉箱6的底部，升降装置托动载物台5在密封沉箱6中上下移动，电弧机器人3的机械臂位于载物台5的上方，也就是其焊枪4位于载物台5的上方。使用时，电弧机器人3的端部固定焊枪4，可对载物台5上零件进行修复焊接，载物台5可上下带动零件移动。设计简单，结构紧凑，性能稳定可靠，配合与之配套的自动修复及快速成型软件，可用于金属零部件的磨损、破损或裂纹修复，或进行简单零部件的电弧堆积方式快速成型，从而实现自动补焊或堆焊，并能够进行简单零部件的电弧直接快速成型。
[0026]其中，车体2为轮式框架箱体，方便移动并且结构简单，此时，还包括设置在车体2上的移动电源9，对用电设备供电，当然也可以直接插电使用。
[0027]为了进一步优化上述方案，密封沉箱6内设置有冷却水，密封沉箱6的一侧设置有三个水管插头13，自上而下分别为冷却水的回水口、循环出水口和循环进水口。使用时，回水口与外置的水冷机的水箱连通，通过其他的动力装置同时与循环出水口和循环进水口连接，实现密封沉箱6内冷却水的循环，载物台5下降即可使得零件进入冷却水冷却。载物台5为直径500mm的圆形金属平板，可升降位移高度约为500mm，在工作时可负载零件沉入密封沉箱6的冷却水中。
[0028]为了进一步优化上述方案，升降装置包括升降丝杠1、蜗轮蜗杆机构11和电机12，电机12驱动蜗轮蜗杆机构11转动，蜗轮蜗杆机构11转动时驱动升降丝杠I转动实现载物台5的升降，传动更加精密结构稳定，电机12可以为伺服电机。密封沉箱6的底部通过法兰盘与蜗轮蜗杆机构11固定连接。
[0029]为了进一步优化上述方案，升降丝杠I外套设有用于防水的弹性橡胶管10，将升降丝杠I与冷却水隔离开，弹性橡胶管10可极大压缩。同时，密封沉箱6的底部设置有排气孔，排气孔与弹性橡胶管10的内部连通，用于弹性橡胶管10压缩和伸长时内部气体的流出和流入。
[0030]其中，载物台5位于最高升降高度时其上表面与电弧机器人3的安装平台处于同一水平面，方便电弧机器人3工作。
[0031]具体的，本发明的目的是这样实现的:电弧自动修复及快速成型机将电弧机器人
3、载物台5、密封沉箱6、温度传感器、焊接电源(即移动电源9)、总控制柜8等设备整体集成到一可移动小车上，控制柜包括两个，一个是总控制柜8，一个是电弧机器人控制柜7，总控制柜8通过电弧机器人控制柜7控制电弧机器人3同时还能够控制载物台5、温度传感器、移动电源9等设备，总控制柜8中集成有计算机、信号采集模块、输出模块及控制电路，电弧机器人3端部安装有焊枪4，当下达修复或简单金属部件快速成型命令后，总控制柜8中计算机通过485串口通信方式分别连接电弧机器人3、载物台5、温度传感器、移动电源9等设备，分别对电弧机器人3和载物台5的位置、速度信号、温度传感器的温度信号、焊接电源的电流与电压等信号进行采集，并对电弧机器人3和载物台5的位置、速度、焊接电源的电流、电压等参数进行控制，完成对载物台5上零件进行修复焊接或快速成型。具体的，可以是总控制柜8安装有计算机与显示屏，通过系统软件控制电弧机器人3、载物台5、焊接电源等设备完成金属零部件修复及快速成型作业。
[0032]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。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种电弧自动修复及快速成型装置，其特征在于，包括车体、电弧机器人、电弧机器人控制柜、密封沉箱、载物台和升降装置，其中， 所述密封沉箱为无顶盖箱体， 所述电弧机器人、所述电弧机器人控制柜和所述密封沉箱均设置在所述车体上， 所述载物台设置在所述升降装置上，所述升降装置固定在所述密封沉箱的底部，所述升降装置托动所述载物台在所述密封沉箱中上下移动， 所述电弧机器人的机械臂位于所述载物台的上方。2.根据权利要求1所述的电弧自动修复及快速成型装置，其特征在于，所述车体为轮式框架箱体。3.根据权利要求1所述的电弧自动修复及快速成型装置，其特征在于，所述密封沉箱内设置有冷却水，所述密封沉箱的一侧设置有三个水管插头，自上而下分别为所述冷却水的回水口、循环出水口和循环进水口。4.根据权利要求1所述的电弧自动修复及快速成型装置，其特征在于，所述升降装置包括升降丝杠、蜗轮蜗杆结构和电机，所述电机驱动所述蜗轮蜗杆结构转动，所述蜗轮蜗杆结构转动时驱动所述升降丝杠转动实现所述载物台的升降。5.根据权利要求4所述的电弧自动修复及快速成型装置，其特征在于，所述电机为伺服电机。6.根据权利要求4所述的电弧自动修复及快速成型装置，其特征在于，所述升降丝杠外套设有用于防水的弹性橡胶管。7.根据权利要求6所述的电弧自动修复及快速成型装置，其特征在于，所述密封沉箱的底部设置有排气孔，所述排气孔与所述弹性橡胶管的内部连通。8.根据权利要求4所述的电弧自动修复及快速成型装置，其特征在于，所述密封沉箱的底部通过法兰盘与所述蜗轮蜗杆固定连接。9.根据权利要求1所述的电弧自动修复及快速成型装置，其特征在于，所述载物台位于最高升降高度时其上表面与所述电弧机器人的安装平台处于同一水平面。10.根据权利要求1所述的电弧自动修复及快速成型装置，其特征在于，还包括设置在所述车体上的移动电源。
【文档编号】B23K9/32GK105880797SQ201610464172
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】钟飞, 肖小清, 钟万里, 钟力强, 林介东, 王伟, 张春雷
【申请人】广东电网有限责任公司电力科学研究院