CN112207391A - 通过明弧焊对轨道车辆轮对再制造的明弧焊系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通过明弧焊对轨道车辆轮对再制造的明弧焊系统及方法，该系统包括用于对轨道轮对进行明弧焊的机械臂夹持的焊枪，焊枪的两侧分别设置有用于对轨道轮对进行夹持的三爪卡盘以及夹持转动部，其中：夹持转动部通过切换底座进行水平和竖直状态的切换，且夹持转动部通过液压缸和弧形板的推拉实现对与所述三爪卡盘之间距离的调节。本发明配合三爪卡盘对车轮的内圈进行夹持，使得在对车轮进行加工时，两者交替夹持，避免车轮翻面的情况，同时还可以将夹持转动部放倒至水平状态，通过对车轮边沿进行夹持直接对两端面进行夹持，也可避免车轮翻面的状态，避免加工中途需要人工重新调整。

Description

通过明弧焊对轨道车辆轮对再制造的明弧焊系统及方法

技术领域

本发明涉及轨道车轮再制造技术领域，具体的说是通过明弧焊对轨道车辆轮对再制造的明弧焊系统及方法。

背景技术

明弧焊是一种能产生自保护气体的药芯与焊件产生电弧后，在高温下把焊丝熔合在磨辊上的一种焊接方法。明弧焊由于堆焊工艺采用快速冷却、细化碳化铬等晶体的效果，堆焊层具有极好的耐磨性，且不需使用途溶剂，故可降低成本。

现有的明弧焊机对工件的夹持通常采用三爪卡盘夹持，但是三爪卡盘只能从轴向对轨道车轮进行夹持，从而单次只能对轨道车轮的单面进行焊接加工，另一端面还需进行翻面后重新夹持完成后再进行焊接，导致工作的效率降低。

发明内容

现为了满足上述对轨道车轮进行夹持时，更大范围被焊接修复的需求，本发明提出了通过明弧焊对轨道车辆轮对再制造的明弧焊系统及方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

通过明弧焊对轨道车辆轮对再制造的明弧焊系统，包括用于对轨道轮对进行明弧焊的机械臂夹持的焊枪，所述焊枪的两侧分别设置有用于对轨道轮对进行夹持的三爪卡盘以及夹持转动部，其中：所述夹持转动部通过切换底座进行水平和竖直状态的切换，且所述夹持转动部通过液压缸和弧形板的推拉实现对与所述三爪卡盘之间距离的调节。

所述切换底座分为下部的滑动座和上部的T型板，所述滑动座与所述T型板之间通过电动杆进行铰接控制，用于所述T型板在所述滑动座上的转动实现水平和竖直的切换。

所述T型板的一侧固定连接有第一电机，另一侧转动连接有夹持部，所述夹持部与所述第一电机的输出轴相固定。

所述夹持部包括外壳以及安装在所述外壳内部的双头丝杠，所述双头丝杠的下端设置有第二电机，所述双头丝杠上下两段分别螺接有两个夹爪。

所述滑动座通过底面的滚轮在工作台的引导槽中滚动，所述T型板上端的背面靠两侧位置分别设置有一个所述滚轮用于在水平状态下在所述引导槽中滚动。

所述弧形板呈半圆环形并安装在所述T型板的背面，且所述弧形板设置有两个分别位于所述液压缸活塞杆的两侧，且所述液压缸活塞杆的前端通过两个对称设置的转轴在所述弧形板的侧面槽中滚动。

所述机械臂位于工作台上表面的所述三爪卡盘以及所述夹持转动部的同一侧，且所述机械臂的前端夹持有所述焊枪。

应用通过明弧焊对轨道车辆轮对再制造的明弧焊系统的方法，包括如下步骤：步骤一：将轨道车轮中的轮轴一端通过三爪卡盘夹持，另一端通过夹持夹持转动部固定；步骤二，通过机械臂带动焊枪对轮轴进行明弧焊，在焊接的过程中通过夹持转动部带动轮轴转动；步骤三：将焊接完成的轮轴从三爪卡盘以及夹持转动部上取下，并通过三爪卡盘对车轮的外圆三点进行夹持；步骤四：通过机械臂带动焊枪对车轮暴露出的端面以及侧面进行焊接加工；步骤五：通过夹持转动部从车轮内圈对其进行夹持，三爪卡盘松开；步骤六：通过机械臂带动焊枪对车轮暴露出的侧面以及另一端面进行焊接修复。

本发明的有益效果是：

本发明对在三爪卡盘相对的另一侧设置有一个可移动的夹持转动部，该夹持转动部中的夹持部通过双向丝杠带动两个夹爪对车轴的另一端进行夹持，还可以配合三爪卡盘对车轮的内圈进行夹持，使得在对车轮进行加工时，两者交替夹持，避免车轮翻面的情况，同时还可以将夹持转动部放倒至水平状态，通过对车轮边沿进行夹持直接对两端面进行夹持，也可避免车轮翻面的状态，避免加工中途需要人工重新调整。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体示意图一；

图2是本发明的立体示意图二；

图3是本发明的夹持转动部立体示意图；

图4是本发明的夹持转动部剖面示意图。

图中：1、工作台；2、机械臂；3、焊枪；4、三爪卡盘；5、夹持转动部；51、第一电机；52、夹持部；521、外壳；522、双头丝杠；523、夹爪；53、切换底座；531、滑动座；532、T型板；533、电动杆；534、滚轮；54、弧形板；541、侧面槽；55、液压缸；551、转轴。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面将结合实施例中的附图，对本发明进行更清楚、更完整的阐述，当然所描述的实施例只是本发明的一部分而非全部，基于本实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动性的前提下所获得的其他的实施例，均在本发明的保护范围内。

如图1至图4所示，一种能实现对轨道车辆轮对再制造处理的明弧焊系统，包括用于对轨道轮对进行明弧焊的机械臂2夹持的焊枪3，焊枪3的两侧分别设置有用于对轨道轮对进行夹持的三爪卡盘4以及夹持转动部5，其中：夹持转动部5通过切换底座53进行水平和竖直状态的切换，且夹持转动部5通过液压缸55和弧形板54的推拉实现对与三爪卡盘4之间距离的调节。

切换底座53分为下部的滑动座531和上部的T型板532，滑动座531与T型板532之间通过电动杆533进行铰接控制，用于T型板532在滑动座531上的转动实现水平和竖直的切换。电动杆533带动T型板532在滑动座531上进行转动，从而将T型板532在滑动座531上缓缓向下进行翻动，使之保持水平，反之反向转动，将T型板532在滑动座531上缓缓向上转动将之竖起。

T型板532的一侧固定连接有第一电机51，另一侧转动连接有夹持部52，夹持部52与第一电机51的输出轴相固定。第一电机51贯穿T型板532，且与转动在T型板532的夹持部52相固定，用于带动整个夹持部52进行转动，从而带动整个车轮或者轮轴进行转动，用于对不同部位进行修复。

夹持部52包括外壳521以及安装在外壳521内部的双头丝杠522，双头丝杠522的下端设置有第二电机，双头丝杠522上下两段分别螺接有两个夹爪523。第二电机带动双头丝杠522进行转动，对双头丝杠522中的两个夹爪523进行位置的调节，方便两个夹住对车轮或者轮轴的夹持。

滑动座531通过底面的滚轮534在工作台1的引导槽中滚动，T型板532上端的背面靠两侧位置分别设置有一个滚轮534用于在水平状态下在引导槽中滚动。滑动座531的滚轮534在液压缸55推动切换底座53进行左右移动时，进行滚动配合用于减小摩擦，T型板532的上端伸长的一字型两端各设置有一个滚轮534，用于T型板532水平放倒时在工作台1的引导槽中滚动，保证夹持转动部5的移动。

弧形板54呈半圆环形并安装在T型板532的背面，且弧形板54设置有两个分别位于液压缸55活塞杆的两侧，且液压缸55活塞杆的前端通过两个对称设置的转轴551在弧形板54的侧面槽541中滚动。在T型板532水平放倒或者竖直立起的过程中，由于液压缸55固定在工作台1上，从而液压缸55的活塞杆通过前端对称设置的两个转轴551带弧形板54的侧面槽541中缓缓滑动，同时液压缸55自动进行伸缩配合，保证自身位置不变。

机械臂2位于工作台1上表面的三爪卡盘4以及夹持转动部5的同一侧，且机械臂2的前端夹持有焊枪3。机械臂2位于工作台1的内侧，方便控制焊枪3对三爪卡盘4以及夹持转动部5夹持的车轮或者车轴进行再制造修复，机械臂2前端控制焊枪3进行多个自由度的加工。

应用通过明弧焊对轨道车辆轮对再制造的明弧焊系统的方法，包括如下步骤：步骤一：将轨道车轮中的轮轴一端通过三爪卡盘4夹持，另一端通过夹持转动部5夹持固定；步骤二，通过机械臂2带动焊枪3对轮轴进行明弧焊，在焊接的过程中通过夹持转动部5带动轮轴转动；步骤三：将焊接完成的轮轴从三爪卡盘4以及夹持转动部5上取下，并通过三爪卡盘4对车轮的外圆三点进行夹持；步骤四：通过机械臂2带动焊枪3对车轮暴露出的端面以及侧面进行焊接加工；步骤五：通过夹持转动部5从车轮内圈对其进行夹持，三爪卡盘4松开；步骤六：通过机械臂2带动焊枪3对车轮暴露出的侧面以及另一端面进行焊接修复。

工作流程：将轨道车辆轮对拆分成轨道车轮和车轮轮轴，首先对车轮轮轴进行明弧焊修复，通过上料装置将轮柄运送至工作台1上，且一端被三爪卡盘4夹持，另一端被液压缸55推送过来的夹持转动部5进行通过夹持部52进行另一端的夹持，之后机械臂2通过焊枪3对轮轴进行表面的明弧焊修复，在修复的过程中，第一电机51带动夹持部52进行转动，从而将夹持的轮轴以及三爪卡盘4进行转动，实现对其周圈进行修复加工，当轮轴修复完成后将之取下并更换上车轮，首先将车轮安放到三爪卡盘4上，并通过三爪卡盘4从外侧对其进行外圆周的夹持，然后通过机械臂2带动焊枪3对车轮的侧面以及暴露的端面进行加工，当这侧加工完成后，液压缸55推动切换底座53向三爪卡盘4端移动，并将夹持部52的夹爪523插入到车轮内圈中，随后向外扩张对车轮内圈进行固定，之后松开三爪卡盘4，并有液压缸55拖动切换底座53后退，暴露出车轮的另一端面，之后再次通过机械臂2带动焊枪3对车轮的另一端面进行加工修复。

进一步的：首先启动液压缸55将切换底座53向另一端三爪卡盘4端移动，之后启动切换底座53上的电动杆533，将T型板532向后放倒，在放倒的过程中液压缸55回缩，液压缸55的活塞杆通过转轴551在缓缓下降的引导槽中滑动，直至T型板532水平放倒，第一电机51位于工作台1的主槽中，之后采用水平方式对车轮进行水平方向的夹持使用，方便人工对机械臂2通过焊枪3修复车轮的情况不满意进行后续的修补；还可通过水平的夹持部52对车轮的边缘处进行夹持，使得车轮保持竖直状态，从而对车轮左右两个端面均可以进行暴露，方便机械臂2夹持焊枪3进行再制造修复。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.通过明弧焊对轨道车辆轮对再制造的明弧焊系统，其特征在于：包括用于对轨道轮对进行明弧焊的机械臂(2)夹持的焊枪(3)，所述焊枪(3)的两侧分别设置有用于对轨道轮对进行夹持的三爪卡盘(4)以及夹持转动部(5)，其中：所述夹持转动部(5)通过切换底座(53)进行水平和竖直状态的切换，且所述夹持转动部(5)通过液压缸(55)和弧形板(54)的推拉实现对与所述三爪卡盘(4)之间距离的调节。

2.根据权利要求1所述的通过明弧焊对轨道车辆轮对再制造的明弧焊系统，其特征在于：所述切换底座(53)分为下部的滑动座(531)和上部的T型板(532)，所述滑动座(531)与所述T型板(532)之间通过电动杆(533)进行铰接控制，用于所述T型板(532)在所述滑动座(531)上的转动实现水平和竖直的切换。

3.根据权利要求2所述的通过明弧焊对轨道车辆轮对再制造的明弧焊系统，其特征在于：所述T型板(532)的一侧固定连接有第一电机(51)，另一侧转动连接有夹持部(52)，所述夹持部(52)与所述第一电机(51)的输出轴相固定。

4.根据权利要求3所述的通过明弧焊对轨道车辆轮对再制造的明弧焊系统，其特征在于：所述夹持部(52)包括外壳(521)以及安装在所述外壳(521)内部的双头丝杠(522)，所述双头丝杠(522)的下端设置有第二电机，所述双头丝杠(522)上下两段分别螺接有两个夹爪(523)。

5.根据权利要求2所述的通过明弧焊对轨道车辆轮对再制造的明弧焊系统，其特征在于：所述滑动座(531)通过底面的滚轮(534)在工作台(1)的引导槽(11)中滚动，所述T型板(532)上端的背面靠两侧位置分别设置有一个所述滚轮(534)用于在水平状态下在所述引导槽(11)中滚动。

6.根据权利要求2所述的通过明弧焊对轨道车辆轮对再制造的明弧焊系统，其特征在于：所述弧形板(54)呈半圆环形并安装在所述T型板(532)的背面，且所述弧形板(54)设置有两个分别位于所述液压缸(55)活塞杆的两侧，且所述液压缸(55)活塞杆的前端通过两个对称设置的转轴(551)在所述弧形板(54)的侧面槽(541)中滚动。

7.根据权利要求1所述的通过明弧焊对轨道车辆轮对再制造的明弧焊系统，其特征在于：所述机械臂(2)位于工作台(1)上表面的所述三爪卡盘(4)以及所述夹持转动部(5)的同一侧，且所述机械臂(2)的前端夹持有所述焊枪(3)。

8.应用权利要求1-7中任一项的所述的通过明弧焊对轨道车辆轮对再制造的明弧焊系统的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：将轨道车轮中的轮轴一端通过三爪卡盘(4)夹持，另一端通过夹持夹持转动部(5)固定；步骤二，通过机械臂(2)带动焊枪(3)对轮轴进行明弧焊，在焊接的过程中通过夹持转动部(5)带动轮轴转动；步骤三：将焊接完成的轮轴从三爪卡盘(4)以及夹持转动部(5)上取下，并通过三爪卡盘(4)对车轮的外圆三点进行夹持；步骤四：通过机械臂(2)带动焊枪(3)对车轮暴露出的端面以及侧面进行焊接加工；步骤五：通过夹持转动部(5)从车轮内圈对其进行夹持，三爪卡盘(4)松开；步骤六：通过机械臂(2)带动焊枪(3)对车轮暴露出的侧面以及另一端面进行焊接修复。

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