專(zhuān)利名稱(chēng)：等離子噴涂用噴槍和工件承載系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子噴涂時(shí)使用的輔助系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
等離子噴涂是采用剛性非轉(zhuǎn)移型等離子弧作為熱源，以噴涂粉末材料為主的熱噴涂方法。送粉氣體輸送粉末噴涂材料進(jìn)入等離子弧，并被迅速加熱至熔融或半熔融狀態(tài)，隨等離子流高速撞擊經(jīng)預(yù)處理的基材表面，并在基材表面形成牢固的覆蓋層——噴涂層。由于熱收縮效應(yīng)、自磁收縮效應(yīng)和機(jī)械收縮效應(yīng)的聯(lián)合作用，所形成的非轉(zhuǎn)移型等離子體可以獲得高達(dá)10000°c以上的高溫，且熱量集中，因此可以熔化各種高熔點(diǎn)、高硬度的粉末材料；并且等離子焰流速度高達(dá)1000m/s，噴出的粉末速度可達(dá)100-160m/s，因此可以獲得組織致密、氣孔率低、與基材結(jié)合強(qiáng)度高G0-70MPa)、涂層厚度易于控制的噴涂層。從而使零件被噴涂表面獲得不同的硬度、耐磨、耐熱、耐腐蝕、絕緣、隔熱、潤(rùn)滑等各種特殊物理化學(xué)性能，以滿(mǎn)足零件不同的工作條件要求。通常的等離子噴涂在進(jìn)行噴涂工作時(shí)，要將等離子噴槍手持進(jìn)行操作，手持操作有如下的幾個(gè)缺點(diǎn)1、危險(xiǎn)，等離子火焰具有極高的溫度，距離越近發(fā)生危險(xiǎn)的可能性越高；2、無(wú)法保證噴涂距離和噴涂角度，因?yàn)槭殖植僮?，所以無(wú)法精確的控制噴涂距離和噴涂角度，而噴涂距離在等離子噴涂過(guò)程中是很重要的一個(gè)工藝參數(shù)；3、手持噴槍無(wú)法保證以勻速進(jìn)行噴涂，因此也就難以保證所獲得涂層的均一性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于等離子噴涂過(guò)程中放置工件和噴槍的輔助系統(tǒng)，可以在保證噴涂均勻的前提下方便地調(diào)節(jié)噴涂距離和噴涂速度，以獲得均勻，一致的涂層。所述目的是通過(guò)如下方案實(shí)現(xiàn)的一種等離子噴涂用噴槍和工件承載系統(tǒng)，包括用于固定工件的轉(zhuǎn)盤(pán)及置于轉(zhuǎn)盤(pán)一側(cè)的用于固定噴槍的噴槍支架，所述噴槍支架固定在絲杠螺母機(jī)構(gòu)的螺母上，并由絲杠螺母機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滑動(dòng)，所述絲杠螺母機(jī)構(gòu)的絲杠與轉(zhuǎn)盤(pán)面平行布置。所述轉(zhuǎn)盤(pán)與直流電機(jī)連接并通過(guò)直流電機(jī)控制旋轉(zhuǎn)速度及旋轉(zhuǎn)方向。所述轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)置若干個(gè)通孔。還包括回轉(zhuǎn)控制桿和行程開(kāi)關(guān)，所述回轉(zhuǎn)控制桿為兩個(gè)且分別固定在轉(zhuǎn)盤(pán)不同位置的通孔內(nèi)；所述回轉(zhuǎn)控制桿通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)可與行程開(kāi)關(guān)碰觸；所述行程開(kāi)關(guān)連接正反轉(zhuǎn)控制電路，正反轉(zhuǎn)控制電路連接直流電機(jī)的輸入電源。由滑塊和導(dǎo)軌代替絲杠螺母機(jī)構(gòu)，S卩，所述噴槍支架固定在滑塊上，滑塊可沿導(dǎo)軌做平行于轉(zhuǎn)盤(pán)面的直線運(yùn)動(dòng)。假定滑塊或螺母的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的X向，則噴槍支架還具有可實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)軸Y 向、Z向運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。所述噴槍支架包括Z向滑塊和Y向滑塊，噴槍固定在Z向滑塊上；所述Z向滑塊置于Z向滑道上并可沿Z向滑道做豎直方向的滑動(dòng)；所述Z向滑道與Y向滑塊固定連接，所述 Y向滑塊置于Y向滑道上并可沿Y向滑道進(jìn)行水平方向滑動(dòng)。本發(fā)明可以有效克服手持噴涂的缺點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確地控制噴涂距離、噴涂角度及噴槍掃過(guò)工件表面的速度，從而獲得均一平整的涂層；另外，由于無(wú)需再手持噴槍進(jìn)行操作， 因此降低了噴涂人員的危險(xiǎn)性，從而保護(hù)了操作人員的安全。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1-轉(zhuǎn)盤(pán)；2-噴槍支架；3-等離子噴槍?zhuān)?-通孔；5-回轉(zhuǎn)控制桿；6_行程開(kāi)關(guān)；7-絲杠螺母機(jī)構(gòu)的螺母；8-絲杠螺母機(jī)構(gòu)的絲杠；9-Z向滑塊；IO-Z向滑道；Il-Y向滑道；12-Y向滑塊。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式。實(shí)施例一如圖1所示，它包括轉(zhuǎn)盤(pán)1及置于轉(zhuǎn)盤(pán)1 一側(cè)的噴槍支架2，轉(zhuǎn)盤(pán)1的作用于在于固定待噴涂工件，噴槍支架2的作用在于固定等離子噴槍3 ；轉(zhuǎn)盤(pán)1上設(shè)置若干個(gè)通孔4，其作用有三一是用于固定工件，可以用夾子將工件夾在通孔上，當(dāng)然也可以將工件直接粘貼在轉(zhuǎn)盤(pán)1的表面；二是用于散熱，由于等離子噴涂過(guò)程中噴槍會(huì)放出大量的熱，所以圓盤(pán)通孔可以避免載物盤(pán)過(guò)熱損壞；三是用于減壓，噴涂時(shí)等離子噴槍會(huì)噴射出噴涂材料和氣體，工件表面及轉(zhuǎn)盤(pán)局部會(huì)承受巨大壓力，所以為了避免轉(zhuǎn)盤(pán)受到損壞，在轉(zhuǎn)盤(pán)表面設(shè)置通孔，可有效卸掉噴涂時(shí)的氣流壓力。轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)置回轉(zhuǎn)控制桿5，回轉(zhuǎn)控制桿5為兩個(gè)且分別固定在轉(zhuǎn)盤(pán)不同位置的通孔內(nèi)，兩個(gè)回轉(zhuǎn)控制桿5的位置根據(jù)待噴涂工件的大小進(jìn)行確定，當(dāng)待噴涂工件表面積較大時(shí)，兩個(gè)回轉(zhuǎn)控制桿的相對(duì)距離也較大，反之亦然。在回轉(zhuǎn)控制桿隨轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)可碰觸到的范圍內(nèi)設(shè)置行程開(kāi)關(guān)6，行程開(kāi)關(guān)6連接正反轉(zhuǎn)控制電路，正反轉(zhuǎn)控制電路連接直流電機(jī)的輸入電源，這樣當(dāng)回轉(zhuǎn)控制桿5碰觸行程開(kāi)關(guān)6時(shí)，電機(jī)控制轉(zhuǎn)盤(pán)反轉(zhuǎn)，下一個(gè)回轉(zhuǎn)控制桿再碰到行程開(kāi)關(guān)時(shí)，電機(jī)又控制轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)回，這樣使轉(zhuǎn)盤(pán)在小范圍內(nèi)往復(fù)旋轉(zhuǎn)，以提高噴涂效率，同地節(jié)約噴涂用材料；另外，轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)速度根據(jù)直流電機(jī)電流的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。等離子噴槍3固定在噴槍支架上，噴槍支架固定在絲杠螺母機(jī)構(gòu)的螺母7上，并由絲杠螺母機(jī)構(gòu)帶動(dòng)噴槍3移動(dòng)，由于絲杠螺母機(jī)構(gòu)的絲杠8與轉(zhuǎn)盤(pán)面平行布置，這樣，螺母帶動(dòng)噴槍做直線移動(dòng)時(shí)，噴槍與轉(zhuǎn)盤(pán)之間的距離是不改變的，于是保證了噴涂距離。假定絲杠帶動(dòng)螺母運(yùn)動(dòng)的方向(即絲杠8的設(shè)置方向)為坐標(biāo)軸的X向(以下稱(chēng)該絲杠為X向絲杠，該螺母為X向螺母)，則噴槍支架還具有可實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)軸Y向、Z向運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。具體地，噴槍支架包括ζ向滑塊9和Y向滑塊12，噴槍固定在Z向滑塊9上，Z向滑塊9設(shè)置在Z向滑道10上，因此噴槍可隨Z向滑塊9沿Z向滑道10做豎直方向的滑動(dòng)；Z 向滑道10與Y向滑塊12固定連接，Y向滑塊12置于Y向滑道11上并可沿Y向滑道11進(jìn)行水平方向滑動(dòng)，因此噴槍可隨Y向滑塊12做水平方向的運(yùn)動(dòng)。由于Y向滑道11與X向絲杠在水平面內(nèi)垂直，且使Y向滑道11固定在X向螺母上，因此，噴槍在X向螺母、Y向滑塊12及Z向滑塊9帶動(dòng)下可實(shí)現(xiàn)X、Y、Z三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)。在進(jìn)行等離子噴涂時(shí)，將準(zhǔn)備噴涂的工件裝載到轉(zhuǎn)盤(pán)上面，確定轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)速度及轉(zhuǎn)動(dòng)范圍，同時(shí)調(diào)整各方向滑塊確定噴槍的停留位置，啟動(dòng)系統(tǒng)即可獲得理想的涂層。實(shí)施例二 本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于，由滑塊和導(dǎo)軌代替絲杠螺母機(jī)構(gòu)，即，所述噴槍支架固定在滑塊上，滑塊可沿導(dǎo)軌做平行于轉(zhuǎn)盤(pán)面的直線運(yùn)動(dòng)。同樣可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。另外，所述絲杠螺母機(jī)構(gòu)還可以由其它能實(shí)現(xiàn)平面移動(dòng)的移動(dòng)副代替，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明上述實(shí)施方式只是對(duì)本專(zhuān)利的示例性說(shuō)明而并不限定它的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域人員還可以對(duì)其進(jìn)行局部改變，只要沒(méi)有超出本專(zhuān)利的精神實(shí)質(zhì)，都視為對(duì)本專(zhuān)利的等同替換，都在本專(zhuān)利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種等離子噴涂用噴槍和工件承載系統(tǒng)，其特征在于包括用于固定工件的轉(zhuǎn)盤(pán)及置于轉(zhuǎn)盤(pán)一側(cè)的用于固定噴槍的噴槍支架，所述噴槍支架固定在絲杠螺母機(jī)構(gòu)的螺母上， 并由絲杠螺母機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滑動(dòng)，所述絲杠螺母機(jī)構(gòu)的絲杠與轉(zhuǎn)盤(pán)面平行布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子噴涂用噴槍和工件承載系統(tǒng)，其特征在于所述轉(zhuǎn)盤(pán)與直流電機(jī)連接并通過(guò)直流電機(jī)控制旋轉(zhuǎn)速度及旋轉(zhuǎn)方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子噴涂用噴槍和工件承載系統(tǒng)，其特征在于所述轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)置若干個(gè)通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的等離子噴涂用噴槍和工件承載系統(tǒng)，其特征在于還包括回轉(zhuǎn)控制桿和行程開(kāi)關(guān)，所述回轉(zhuǎn)控制桿為兩個(gè)且分別固定在轉(zhuǎn)盤(pán)不同位置的通孔內(nèi)； 所述回轉(zhuǎn)控制桿通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)可與行程開(kāi)關(guān)碰觸；所述行程開(kāi)關(guān)連接正反轉(zhuǎn)控制電路， 正反轉(zhuǎn)控制電路連接直流電機(jī)的輸入電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的等離子噴涂用噴槍和工件承載系統(tǒng)，其特征在于由滑塊和導(dǎo)軌代替絲杠螺母機(jī)構(gòu)，即，所述噴槍支架固定在滑塊上，滑塊可沿導(dǎo)軌做平行于轉(zhuǎn)盤(pán)面的直線運(yùn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的等離子噴涂用噴槍和工件承載系統(tǒng)，其特征在于假定滑塊或螺母的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的X向，則噴槍支架還具有可實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)軸Y向、Z向運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子噴涂用噴槍和工件承載系統(tǒng)，其特征在于所述噴槍支架包括Z向滑塊和Y向滑塊，噴槍固定在Z向滑塊上；所述Z向滑塊置于Z向滑道上并可沿 Z向滑道做豎直方向的滑動(dòng)；所述Z向滑道與Y向滑塊固定連接，所述Y向滑塊置于Y向滑道上并可沿Y向滑道進(jìn)行水平方向滑動(dòng)。
全文摘要
等離子噴涂用噴槍和工件承載系統(tǒng)，涉及一種等離子噴涂時(shí)使用的輔助系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是提供一種用于等離子噴涂過(guò)程中放置工件和噴槍的輔助系統(tǒng)，可以在保證噴涂均勻的前提下方便的調(diào)節(jié)噴涂距離和噴涂速度，以獲得均勻，一致的涂層。一種等離子噴涂用噴槍和工件承載系統(tǒng)，包括用于固定工件的轉(zhuǎn)盤(pán)及置于轉(zhuǎn)盤(pán)一側(cè)的用于固定噴槍的噴槍支架，所述噴槍支架固定在絲杠螺母機(jī)構(gòu)的螺母上，并由絲杠螺母機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滑動(dòng)，所述絲杠螺母機(jī)構(gòu)的絲杠與轉(zhuǎn)盤(pán)面平行布置。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確地控制噴涂距離、噴涂角度及噴槍掃過(guò)工件表面的速度，從而獲得均一平整的涂層；另外，由于無(wú)需再手持噴槍進(jìn)行操作，因此降低了噴涂人員的危險(xiǎn)性，從而保護(hù)了操作人員的安全。
文檔編號(hào)H05B1/00GK102251207SQ201110184129
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者姜久興, 孫冠宏, 孫躍, 赫曉東 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)