CN102423828B - 列车钩舌自动焊接修复专机 - Google Patents

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Abstract

列车钩舌自动焊接修复专机，属于自动化焊接领域，涉及一种钩舌自动焊接修复装置。为了解决根据钩舌不均匀磨损情况自动调整焊枪和工件距离高精度修复的问题。由底座、立柱、横梁、十字滑架、焊枪、基座、旋转轴、“L”形弯板、顶丝杆、角度调节机构、控制器和弧长传感器组成，横梁安装在立柱上，十字滑架安装在横梁上，焊枪通过角度调节机构安装在十字滑架上实现上下、左右和前后的运动，旋转轴安装在基座侧表面上，“L”形弯板固定在基座上，“L”形弯板一面板上装有顶丝杆且垂直于旋转轴，控制器信号输出端与焊枪和焊枪运动控制单元信号输入端相连，弧长传感器信号输出端连接在控制器信号输入端上。用于列车钩舌焊接修复中。

Description

列车钩舌自动焊接修复专机
技术领域
本发明属于自动化焊接领域，涉及一种列车钩舌自动焊接修复的装置。
背景技术
近年来，我国铁路运输经历了四次大提速，高铁事业蓬勃发展，而提速后如何使列车更加安全高速地运行，政府和铁路部门高度重视。铁路车辆提速引发的问题已经越来越多，列车上磨损部位出现了磨损过快的问题。车厢之间的挂钩钩舌、制动梁等活动部位，由于磨损过快，容易造成列车脱钩、刹车失灵，甚至脱轨等重大事故。
钩舌是列车安全运行的关键部位之一，为了降低成本，大部分钩舌的使用不是一次性的，在磨损部位需要进行焊接修复。目前，钩舌的修复大部分采用埋弧焊接修复方式，如专利00226356.4发明了一种铁路钩舌带极自动埋弧焊机机头。由于采用的焊丝直径粗，热输入量大，导致焊接后的机械加工余量大，浪费焊材、工人和工时，并且，不能精确控制堆焊层厚度和堆焊的位置，导致焊后需要手工修补没有焊接到的位置，影响焊接质量。
随着焊接自动化程度的提高，自动化装备的精度和制造质量不断提升，采用基于气体保护焊方法的单钩舌焊接专机能够实现堆焊层厚度的精度更高的控制。专利200920040340.1发明了一种钩舌专用自动堆焊专机，焊枪装在三维的运动机构上，转盘上安装两个夹具的形式进行堆焊，但是在本发明中，工件的焊接面朝向里侧，不方便操作。
发明内容
本发明针对列车钩舌待修复的S型面的结构，提出了能够根据钩舌S型面不均匀磨损的情况自动调整焊枪和工件之间距离的、高精度列车钩舌自动焊接修复专机。
本发明的列车钩舌自动焊接修复专机由底座、立柱、横梁、十字滑架、焊枪、基座、旋转轴、“L”形弯板、顶丝杆、角度调节机构、控制器和弧长传感器组成，焊枪运动控制单元包括立柱、横梁、十字滑架和角度调节机构，立柱固定在底座上，横梁安装在立柱上，十字滑架安装在横梁上，焊枪通过角度调节机构安装在十字滑架上实现上下、左右和前后的运动，基座固定在底座上，旋转轴安装在基座的侧面表面上，“L”形弯板的一个面板固定在基座的上表面上，顶丝杆安装在“L”形弯板的另一面板上，“L”形弯板的另一面板垂直于旋转轴，控制器的第一信号输出端与焊枪的信号输入端相连接以调节焊枪的电弧电压，控制器的第二信号输出端与焊枪运动控制单元的信号输入端相连接以调节焊枪的空间位置，弧长传感器的信号输出端连接在控制器的信号输入端上以传递焊枪的电弧电压信号。
本发明与现有技术相比的优点：
(1)弧长传感器的应用，使本发明的焊接专机能够自动调整焊枪和工件之间的距离，能够适应钩舌S型面不均匀磨损的情况；
(2)夹具的设计使钩舌焊接面朝向外侧，操作者更易观察，焊枪更容易调整；
(3)焊枪角度调整机构的设计，使焊枪能够有两个角度可调节，能够适应钩舌S型面的结构特点；
(4)控制器的人机界面的显示和操作独立分开，操作者操作简单，易于控制；
(5)采用熔化极气体保护焊进行焊接，焊接表面外观平滑，焊接质量好，加工余量小，接近净成型。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，图2是本发明的电路结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图1说明本实施方式，列车钩舌自动焊接修复专机，它由底座1、立柱2、横梁3、十字滑架4、焊枪5、基座6、旋转轴7、“L”形弯板8、顶丝杆9、角度调节机构10、控制器11和弧长传感器12组成，焊枪运动控制单元13包括立柱2、横梁3、十字滑架4和角度调节机构10，立柱2固定在底座1上，横梁3安装在立柱2上，十字滑架4安装在横梁3上，焊枪5通过角度调节机构10安装在十字滑架4上实现上下、左右和前后的运动，基座6固定在底座1上，旋转轴7安装在基座6的侧面表面上，“L”形弯板8的一个面板固定在基座6的上表面上，顶丝杆9安装在“L”形弯板8的另一面板上，“L”形弯板8的另一面板垂直于旋转轴7，控制器11的第一信号输出端与焊枪5的信号输入端相连接以调节焊枪5的电弧电压，控制器11的第二信号输出端与焊枪运动控制单元13的信号输入端相连接以调节焊枪5的空间位置，弧长传感器12的信号输出端连接在控制器11的信号输入端上以传递焊枪5的电弧电压信号。
本实施方式中，弧长传感器12检测焊接电弧的电压信号，将电弧电压信号输入给控制器11，进行焊接的参数控制和速度控制，实现堆焊焊道高度和宽度的调整。
本实施方式中，夹具部分通过减速器与电机相连接，能够进行旋转运动，旋转轴7和焊枪运动控制单元13之间的协调能够实现焊枪5沿钩舌面运动的精确控制，钩舌采用轴心和底面定位的方式装夹在夹具上，夹具可以实现钩舌的精确定位。
本实施方式中，角度调节机构10可以调整焊枪5的旋角和倾角，实现对焊枪5的角度调整，保证焊枪5的无碰撞工作。
本实施方式中，通过横梁3与十字滑架4三个自由度的运动带动焊枪的运动。
具体实施方式二、结合图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的区别在于：它还包括触摸屏14，触摸屏14的信号输入输出端与控制器11的信号输入输出端相连接。
本实施方式中，触摸屏7具有电流、电压、速度、***运行状态的显示功能，而且还能够进行焊道的编程。
具体实施方式三、结合图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式二的区别在于：它还包括操作盒15，操作盒15的控制信号输出端连接在控制器11的控制信号输入端上。
本实施方式中，所述操作盒15由多个控制按钮组成，用于操作者手动控制焊接操作过程。
具体实施方式四、本实施方式与具体实施方式三的区别在于：所述控制器11采用PLC实现。
具体实施方式五、本实施方式与具体实施方式四的区别在于：所述焊枪5采用的焊接方式是熔化极气体保护焊。
本实施方式中，采用熔化极气体保护焊进行焊接，焊接表面外观平滑，焊接质量好，加工余量小，接近净成型。

Claims (5)

1.列车钩舌自动焊接修复专机，其特征在于：它由底座(1)、立柱(2)、横梁(3)、十字滑架(4)、焊枪(5)、基座(6)、旋转轴(7)、“L”形弯板(8)、顶丝杆(9)、角度调节机构(10)、控制器(11)和弧长传感器(12)组成，焊枪运动控制单元(13)包括立柱(2)、横梁(3)、十字滑架(4)和角度调节机构(10)，立柱(2)固定在底座(1)上，横梁(3)安装在立柱(2)上，十字滑架(4)安装在横梁(3)上，焊枪(5)通过角度调节机构(10)安装在十字滑架(4)上实现上下、左右和前后的运动，基座(6)固定在底座(1)上，旋转轴(7)安装在基座(6)的侧面表面上，“L”形弯板(8)的一个面板固定在基座(6)的上表面上，顶丝杆(9)安装在“L”形弯板(8)的另一面板上，“L”形弯板(8)的另一面板垂直于旋转轴(7)，控制器(11)的第一信号输出端与焊枪(5)的信号输入端相连接以调节焊枪(5)的电弧电压，控制器(11)的第二信号输出端与焊枪运动控制单元(13)的信号输入端相连接以调节焊枪(5)的空间位置，弧长传感器(12)的信号输出端连接在控制器(11)的信号输入端上以传递焊枪(5)的电弧电压信号。
2.根据权利要求1所述的列车钩舌自动焊接修复专机，其特征在于：它还包括触摸屏(14)，触摸屏(14)的信号输入输出端与控制器(11)的信号输入输出端相连接。
3.根据权利要求2所述的列车钩舌自动焊接修复专机，其特征在于：它还包括操作盒(15)，操作盒(15)的控制信号输出端连接在控制器(11)的控制信号输入端上。
4.根据权利要求3所述的列车钩舌自动焊接修复专机，其特征在于：所述控制器(11)采用PLC实现。
5.根据权利要求4所述的列车钩舌自动焊接修复专机，其特征在于：所述焊枪(5)采用的焊接方式是熔化极气体保护焊。
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