3012以及电机控制模块3014，在工艺参数输入模块3012中输入球体直径D以及球体通道直径d，工控机201会根据球体直径D以及球体通道直径d，计算出喷枪需要转过的角度Θ以及喷焊过程中喷枪距离球体中心线角度δ以及对应的运行速度V ;工艺参数输入模块3012中输入喷涂层数N，工控机201会根据输入的喷涂层数N计算出当前正在喷涂层数η、余下喷涂层数a ;电机控制模块3014包括运行状态监视区112以及操作按钮区113，运行状态监视区112显示喷枪当前位置δ、运行速度V、喷涂层数N、当前正在喷涂层数η、余下喷涂层数a ;操作按钮区113有预备按钮、运行按钮、回原点按钮、紧急停止按钮、复位按钮、顺时针调整按钮、逆时针调整按钮，通过点击操作按钮区的按钮控制伺服电机的运动。
[0016]支架106的数量为2个，对称设置在球体104的两侧。
[0017]软件部分300包括作业信息输入模块3011，所述作业信息输入模块3011中可以输入作业时间、作业人员、零件名称、图号、批号、环境温湿度以及其他生产信息，并保存在数据库302中。
[0018]在所述工艺参数输入模块3012中可以输入球体材料、喷焊材料、气源压力以及其他工艺参数，并保存在数据库302中。
[0019]软件部分300包括报表生成和查询模块3013，报表生成和查询模块3013可以对所述数据库302中的参数进行读取调用，当喷焊作业完成以后可以生成喷焊工艺记录报表303。
[0020]本系统具体实施时，步骤如下:
1、如图1所示，根据球体104大小选择对应工装夹持在机床三爪卡盘102上，调整球体104中心位置和转盘110中心位置在一竖直线上。在支架106上安装喷枪105，根据球体喷焊要求选择喷枪105数量以及喷枪105的排布方式；根据球体104尺寸通过开槽的调节板107调节喷枪105到球体104表面距离。
[0021]2、如图2所示，在作业信息输入模块3011中输入球体喷焊生产信息，如作业时间、作业人员、零件名称、图号、批号、环境温湿度等；在工艺参数输入模块3012中输入工艺参数，如球体直径D以及球体通道直径d、球体材料、喷焊材料、气源压力等。输入的相关数据保存在数据库302中，工控机201得到球体直径D以及球体通道尺寸d参数后，通过软件算法计算出喷枪105喷焊需要转过的角度Θ以及喷焊过程中喷枪105距离球体中心线角度δ对应的运行速度V，如图3所示即为球体104与喷枪105的位置示意图。
[0022]3、根据球体喷焊技术要求，在电机控制模块3014输入喷焊层数N，然后给喷枪105点火进行喷焊作业，通过对操作按钮区113的控制发送指令给运动控制卡202，运动控制卡202发送脉冲给伺服电机109。伺服电机109带动固定在转盘110上的喷枪105按规划好的位置及速度运行。在喷焊过程中，如遇到紧急情况可以通过控制操作按钮区113上的紧急停止按钮停止伺服电机109运行，提高了装置安全性。
[0023]4、在运行状态监视区112中可以显示喷枪当前位置δ、运行速度V、喷涂层数N、当前正在喷涂层数η、余下喷涂层数a
5、报表生成和查询模块3013将本次喷焊工艺数据完整从数据库302调取，并且生成本次喷焊工艺记录报表，保证了喷焊数据的可追溯性。
【主权项】
1.球体火焰喷焊自动控制系统，其特征在于:由机械部分、控制系统硬件部分以及软件部分组成，所述机械部分包括车床，车床上设有用于夹持球体工装的三爪卡盘，球体通过工装安装在车床上后可由车床的主轴箱带动作回转运动，所述车床上安装有喷焊装置，所述喷焊装置包括转盘，转盘位于球体的正下方，转盘上安装有用于固定喷枪的支架，支架可以在转盘上径向移动以调节喷枪与球体之间的距离，所述转盘通过伺服电机的驱动绕球体的中心在圆周方向作往复转动，所述转盘为一个大齿轮，转盘与伺服电机之间安装多个小齿轮构成齿轮副，用于传递及减小伺服电机的转速； 所述控制系统硬件部分由工控机和运动控制卡组成，工控机和运动控制卡集成在控制柜中，工控机对控制信号处理后传递给运动控制卡，运动控制卡发送脉冲给所述伺服电机，伺服电机转动传递给所述齿轮副，从而带动所述喷枪转动； 所述软件部分包括工艺参数输入模块以及电机控制模块，在所述工艺参数输入模块中输入球体直径D以及球体通道直径d，所述工控机会根据球体直径D以及球体通道直径d，计算出喷枪需要转过的角度Θ以及喷焊过程中喷枪距离球体中心线角度δ以及对应的运行速度V ;工艺参数输入模块中输入喷涂层数N，所述工控机会根据输入的喷涂层数N计算出当前正在喷涂层数η、余下喷涂层数a ;所述电机控制模块包括运行状态监视区以及操作按钮区，运行状态监视区显示喷枪当前位置S、运行速度V、喷涂层数N、当前正在喷涂层数η、余下喷涂层数a;操作按钮区有预备按钮、运行按钮、回原点按钮、紧急停止按钮、复位按钮、顺时针调整按钮、逆时针调整按钮，通过点击操作按钮区的按钮控制伺服电机的运动。2.如权利要求1所述的球体火焰喷焊自动控制系统，其特征在于:所述支架的数量为2个，对称设置在球体的两侧。3.如权利要求1所述的球体火焰喷焊自动控制系统，其特征在于:所述软件部分包括作业信息输入模块，所述作业信息输入模块中可以输入作业时间、作业人员、零件名称、图号、批号、环境温湿度以及其他生产信息，并保存在数据库中。4.如权利要求1所述的球体火焰喷焊自动控制系统，其特征在于:所述在所述工艺参数输入模块中可以输入球体材料、喷焊材料、气源压力以及其他工艺参数，并保存在数据库中。5.如权利要求1或3或4所述的球体火焰喷焊自动控制系统，其特征在于:所述软件部分包括报表生成和查询模块，所述报表生成和查询模块可以对所述数据库中的参数进行读取调用，当喷焊作业完成以后可以生成喷焊工艺记录报表。
【专利摘要】球体火焰喷焊自动控制系统，由机械部分、控制系统硬件部分以及软件部分组成,可以实现喷枪围绕球体中心旋转喷焊，并且可以根据球体尺寸调节喷枪到球体中心的距离，因此在球体火焰喷焊的过程中，喷枪至球体表面的距离能始终保持一致；且可以计算每个位置喷枪需要移动的速度，然后通过运动控制卡控制伺服电机转速，保证了球体表面喷焊涂层的均匀。
【IPC分类】B23K5/24, B23K37/02, B23K5/00
【公开号】CN105171181
【申请号】
【发明人】陈林, 陆赛浩, 龚卫兵
【申请人】江苏神通阀门股份有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月31日