CN114654139A - 一种接触轨对接焊接设备及对接焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道交通安装技术领域，其公开了一种接触轨对接焊接设备及对接焊接方法，包括运输机构，设置在该运输机构上的机械手，与该机械手可拆卸设置的焊接机构与打磨机构，该焊接机构用于在两接触轨相接部位进行对位焊接，该打磨机构用于在焊缝表面进行打磨，使得焊缝表面与接触轨表面平齐。本申请中的接触轨对接焊接设备整体结构紧凑，能够通过本装置实现接触轨对接焊接一体化操作，在人工不参与的情况下完成接触轨的自动定位、开口、焊接、打磨、抛光与检测工艺，实现接触轨对接焊接的完全自动化，并且该接触轨对接焊接设备焊接工作快，焊接工艺稳定，使得接触轨上焊缝质量均一，保证了接触轨后期的使用稳定性。

Description

一种接触轨对接焊接设备及对接焊接方法

技术领域

本发明涉及轨道交通安装技术领域，具体涉及一种接触轨对接焊接设备及对接焊接方法。

背景技术

“接触轨”是沿着电气化铁路运行轨布置并将电力输送给机车的刚性输电导轨，因其一般布置在两条运行轨道的侧边或两条轨道中间，因此又叫做第三轨或导电轨。

铁路线路本身的铺设长度根据实际需求而定，接触轨线路也需要对应铺设，而接触轨一般长度在15m左右，这使得接触轨之间需要采用其他连接结构等进行连接，常规情况下两相邻的接触轨之间通常采用螺栓结构等进行连接固定，但是这种方式无法消除两接触轨接头处的缝隙。并且列车运行本身具备一定振动性，导致接触轨之间的缝隙容易出现错位问题，导致接触轨之间的平顺性无法得到有效保证，降低了机车的受流质量，缩短接触轨和集电靴的使用寿命，同时也使得列车速度受到限制。

针对接触轨连接处的缝隙问题，现有技术中出现了接触轨的焊接方法，利用焊接技术实现接触轨之间的无缝焊接，但是接触轨本身通常采用钢铝复合轨形式，在电气及机械性能方面同时具备较高的要求，常规的单一金属材料的焊接工艺和焊接方法不适用接触轨的焊接，其通常采用人工焊接技术进行焊接，并且需要对焊接人员进行大量技术培训等才能达到基本焊接需求。而人工焊接可能会因为焊接工人技术和工作状态的不同，导致焊缝的质量良莠不齐，无法保证焊接质量的统一性，而这也大大制约了接触轨的发展和铺设效率。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种接触轨对接焊接设备，用以解决现有接触轨对接焊接效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种接触轨对接焊接设备，包括：

设置在轨道线路上的运输机构；

安装于所述运输机构上的机械手，所述机械手可朝向接触轨一侧运动；

放置于所述运输机构上的焊接机构与打磨机构，所述焊接机构与所述打磨机构对应所述机械手可拆卸连接，所述机械手可在不同焊接工序时对应匹配所述焊接机构或所述打磨机构，并将其输送至两相邻接触轨对接缝处进行焊接或打磨。

作为本发明的进一步改进，所述运输机构上还设有位置捕捉机构，所述位置捕捉机构对应匹配所述运输机构的驱动组件，并在捕捉到对接缝位置后驱动所述运输机构移动至对接缝处。

作为本发明的进一步改进，所述位置捕捉机构包括粗定位组件，所述粗定位组件设于所述运输机构靠近接触轨一侧，用于所述接触轨上对接缝位置的初步确定。

作为本发明的进一步改进，所述位置捕捉机构包括精定位组件，所述精定位组件放置于所述运输机构上并与所述机械手可拆卸连接，并可在所述机械手带动下移动至对接缝处确定对接缝的具体位置参数。

作为本发明的进一步改进，所述运输机构上还设有抛光机构，所述抛光机构与所述机械手可拆卸连接。

作为本发明的进一步改进，所述运输机构上还设有对焊接质量进行检测的检测机构，所述检测机构与所述机械手可拆卸连接。

作为本发明的进一步改进，所述运输机构上还设有数据处理机构，所述数据处理机构对应匹配所述检测机构，并可根据所述检测机构的检测数据调节所述焊接机构与所述打磨机构对接触轨的加工参数。

作为本发明的进一步改进，所述运输机构上还设有放置架，所述焊接机构与所述打磨机构放置与所述放置架上。

作为本发明的进一步改进，所述机械手的端部设有膨胀珠，所述机械手上设有对所述膨胀珠进行充气的输气管，所述焊接机构与所述打磨机构上对应所述膨胀珠设有卡接口，所述膨胀珠在充气后可对应卡接在所述卡接口内。

本发明还包括一种接触轨对接焊接方法，其包括如下步骤：

S1：将两相邻所述接触轨的端面对齐；

S2：驱动在轨道线路上的运输机构运动，开启所述粗定位组件并对两所述接触轨的对接缝进行定位；

S3：所述运输机构根据所述粗定位组件的位置信息运输至对接缝处，所述机械手安装匹配所述精定位组件并移动至所述对接缝处确定对接缝的具体参数信息；

S4：所述机械手返回所述运输机构并将所述精定位组件拆卸放置，所述机械手对应安装匹配所述焊接机构并移动至对接缝处进行焊接；

S5：所述机械手返回所述运输机构并将所述焊接机构拆卸放置，所述机械手对应安装匹配所述打磨机构并移动至对接缝处进行打磨；

S6：所述机械手返回所述运输机构并将所述打磨机构拆卸放置，所述机械手对应安装匹配所述抛光机构并移动至对接缝处进行抛光；

S7：所述机械手返回所述运输机构并将所述抛光机构拆卸放置，所述机械手对应安装匹配所述检测机构并移动至对接缝处进行探伤检测；

S8：所述机械手返回所述运输机构并将所述检测机构拆卸放置，所述运输机构沿轨道线路运输并对下一对接缝进行焊接。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明的接触轨对接焊接设备，通过采用机械手与焊接机构和打磨机构配合的形式，并利用运输机构在轨道线路上自动行驶，在两相邻接触轨之间的对接缝处停留，然后通过机械手带动焊接机构与打磨机构对接触轨进行自动焊接与打磨，实现接触轨的自动对接焊接工作，整体工序不需人工参与；并且机械手焊接与打磨保证了整体焊接与打磨工艺的稳定性，接触轨的整体平顺性一致，提高了接触轨的授流质量。

(2)本发明的接触轨对接焊接设备，通过在运输装置上对应配合设置粗定位组件与精定位组件，使得运输机构能够在粗定位组件的引导下定位到对接缝设定区域，再通过精定位组件确定对接缝的具体位置，便于后续工作中机械手将焊接机构和打磨机构等运输至对接缝处进行焊接作业或打磨作业。

(3)本发明的接触轨对接焊接设备，通过在运输机构上配置检测机构，利用检测机构实现接触轨对接焊接质量的自动把控，再通过数据处理机构对焊接质量进行自动分析，然后通过机械手控制焊接机构与打磨机构等对对接缝的焊接与打磨时间，进而实现对接触轨焊接质量的准确控制。

(4)本发明的接触轨对接焊接设备，通过在运输机构上配置检测机构，在检测机构检测到焊缝质量不合格时，可通过机械手控制开坡口机构对焊缝处进行二次开坡口，然后再通过焊接机构、打磨机构等进行二次焊接与打磨，实现焊缝的二次矫正，实现接触轨对接焊接的自动焊接、矫正、调整一体化工序，避免了人工二次矫正与检测的问题。

(5)本发明的接触轨对接焊接设备，通过将接触轨的开口、焊接、打磨、抛光、检测、二次修复等工序进行集成，并通过位置捕捉机构进行定位导向，检测机构与数据处理机构进行焊接工序的矫正等，完全实现了接触轨对接焊接的全自动化过程，大大节省了接触轨对接焊接时间，并且机械对接焊接确保了焊缝质量的恒定统一，高效方便，提高了后期接触轨的授流质量。

附图说明

图1是本发明实施例中接触轨对接焊接设备的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中接触轨对接焊接设备另一实施例结构示意图；

图3是本发明实施例中机械手与焊接机构配合处结构示意图；

图4是本发明实施例中机械手与焊接机构配合处结构示意图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

1、移载小车；2、箱体；3、机械手；4、焊接机构；5、打磨机构；6、定位机构；7、开坡口机构；8、数据处理机构；9、放置架；

301、膨胀珠；302、输气管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

本发明优选实施例中的接触轨对接焊接设备，如图1～4所示，包括运输机构，设置在该运输机构上的机械手3，与该机械手3可拆卸设置的焊接机构4与打磨机构5，该焊接机构4用于在两接触轨相接部位进行对位焊接，该打磨机构5用于在焊缝表面进行打磨，使得焊缝表面与接触轨表面平齐。

由于接触轨对接焊接设备本身在铁路轨道进行作业，为了方便接触轨对接焊接的智能化施工，可在运输机构上设置驱动装置，如将运输机构设置为移载小车1，并将机械手3、焊接机构4与打磨机构5等设置在该小车平台上，通过移载小车1对轨道上各接触轨连接缝处进行焊接。优选地，为了方便接触轨对接焊接设备的运输和搬运，本申请中的机械手3、焊接机构4和打磨机构5等其它加工部件等设置在箱体2内，箱体2与移载小车1之间通过螺栓等结构进行固定，并在箱体2的四周和顶部设置吊装结构，在接触轨对接焊接机构4在一条线路上的焊接工作完成后，可通过吊机等结构将箱体2从移载小车1上调走，并用集装车等将箱体2运输至其他路段或地域进行施工，以提高该焊接设备的使用率。

可选地，箱体2朝向接触轨一侧开设有滑动门，该滑动门可横向设置或竖向设置，优选为横向设置，在需要用机械手3进行焊接作业时，打开滑动门，机械手3可从滑动门处伸出并对接触轨进行焊接等作业。在不需要作业时，关上滑动门，可避免外部环境中的杂物或雨水等进入到焊接设备内部。同时滑动门也方便机械手3、焊接机构4与打磨机构5等放置到箱体2内。可选地，箱体2上可开设专门用于机械手3、焊接机构4、打磨机构5等放入箱体2内的防护门，在正常情况下防护门处于关闭状态，滑动门的空间仅用于机械手3的伸入伸出，以避免焊接设备在进行焊接的过程中，发生装备失窃等问题。

进一步地，作为本发明的优选实施例，如图2所示，该接触轨对接焊接设备还包括定位装置，定位装置用于准确找到相邻两根接触轨之间的间隙位置以便于焊接机构4的焊接与打磨机构5的打磨工序。定位装置可设于该运输机构上，也与运输机构分设。将定位装置设置在运输机构上可降低焊接设备的总体占用空间，实现接触轨对接焊接装备的完全一体化。将定位装置与运输机构分设，可以保证定位装置对对接缝的精准定位，避免焊接与打磨过程中造成的车体振动等影响该定位装置的定位精度。

优选地，本申请中的定位装置包括粗定位组件与精定位组件，其中粗定位组件设置在该运输机构靠近接触轨一侧，在粗定位组件持续检测到视觉范围内存在对接缝时，控制运输机构停留在预设区间内，如对接缝位于粗定位组件检测区域的中部位置时，移载小车1停止，然后利用机械手3控制精定位组件移动到对接缝位置区域，通过精定位组件获取对接缝准确位置，再控制焊接机构4与打磨机构5进行相应工序。优选地，本申请中的粗定位组件为CCD相机，精定位组件为3D视觉激光检测头。由于本申请中对应配置粗定位组件与精定位组件，在利用两个组件进行位置定位时，由于粗定位组件定位精度较低，其可以间歇性开设，只要对接缝信息在本申请中机械手3正对位置处±30cm以内即可，然后通过机械手3抓取精定位组件后，使得精定位组件处于常开状态，进而进一步捕捉接触缝的具体信息。此处接触缝的具体信息主要包括其在接触轨上的位置参数、高度参数。

作为本发明的可选实施例，本申请中的定位装置为3D视觉激光检测头或CCD相机，该定位装置设置在运输机构靠近接触轨的一侧，定位装置为常开状态并随着运输机构在轨道上的行进而不断获取接触轨的信息，并在捕捉到焊缝时对运输机构进行初步定位，然后通过机械手3连接该定位装置，通过机械手3带动定位装置进入到焊缝位置区域并精确获取对接缝位置信息，再通过机械手3控制焊接机构4与打磨机构5进行相应工序。

作为本发明的可选实施例，本申请中的定位装置为机械定位结构，该机械定位结构包括设置在接触轨表面的定位筒，定位筒内设置有伸缩弹簧，以及与伸缩弹簧相连的顶针，顶针在伸缩弹簧的弹力下压在接触轨表面，在定位装置随移载小车1移动时，顶针在接触轨表面行走，在顶针移动至接触轨对接缝时，顶针在伸缩弹簧的弹力下伸入到对接缝内，与弹簧连接的传感器将弹簧伸缩的信息发送至移载小车1，并得到接触轨的对接缝位置，然后移载小车1控制定位筒朝向背离接触轨方向运动，使得顶针脱离对接缝，为接触轨对接焊接后续工序预留工作空间，在接触轨焊接完毕后再次将顶针压在接触轨上，然后随着移载小车1移动并对后续对接缝进行定位。

作为本发明的可选实施例，本申请中的定位装置可以是数据寻位，本申请中的接触轨采用制式标准，即每根接触轨长度确定，通过确定一个机械手3与对接缝的相对位置后，将车载小车移动一个接触轨长度后，该机械手3可对应对准下一对接缝，而不需要通过多种视觉手段进行定位。同样的，也可在焊接工作之前，通过接触轨上的对应出产编号等确定其长度，再对应输入到移载小车1上，移载小车1每次对应移动单根接触轨长度，即可实现移载小车1上的机械手3对正对接缝。优选地，接触轨之间对接可能存在一定偏差，可在机械手3上设置探头，如在机械手3带动相应功能器件移动至对接缝附近时，通过探头判断对接缝具体位置并调节机械手3，以保证焊接质量。

在利用接触轨对接焊接设备进行接触轨对接焊接作业时，焊接机构4可根据不同焊接形式选择不同焊接结构，对应地，接触轨对接缝处形式也可根据焊接机构4的不同进行相应改变。如焊接机构4可采用等离子焊加填丝或者复合焊等形式进行焊接，此时则不需要对接触轨的对接缝处进行开口工作，在焊接完成后进行相应打磨抛光即可。在采用TIG焊加填丝、MIG焊、熔融焊等其他形式时，则需要先对对接缝处进行对应开口，以方便焊接工作的进行。开口焊接的焊缝深度更深，焊接效果相较于不开口焊更好，接触轨之间连接更为稳定，在工作时可根据实际情况进行选择。优选地，本申请中的焊接机构4外侧还设有防护罩结构，该防护罩结构对内可防止烛渣飞溅烫伤沿轨的电线；对外可防止外部环境如风对焊接的影响。

优选地，本申请中的打磨机构5优选采用浮云主轴，即打磨机构5在对接触轨焊接处进行打磨时，打磨动力头浮动接触焊接处表面，其一不会施加到接触轨较大的力，其二不会造成接触轨表面受损。由于接触轨本身未焊接前仅处于接触放置，而在焊接完毕后其连接不够稳定，如果打磨机构5给到接触轨较大的力，则会造成接触轨偏离，不便于后续焊接工作的进行；同时，对接触轨表面较小的损伤能够提高后续接触轨的授流效率。

作为本发明的优选实施例，本申请中的接触轨对接焊接设备还包括开坡口装置。接触轨对接处的坡口可在焊接前预先开口，即接触轨出厂时已经在端头预留有坡口，也可通过如本申请中的开坡口装置开坡口。开坡口形式可以为V形坡口也可以为U形坡口。本申请中的开坡口装置优选采用等离子开坡口，即机械手3在抓取等离子枪后在对接触轨焊接处进行开坡口作业，通过对接缝的位置参数等调整机械手3的运动状态，进而进行开坡口作业。

本申请中的开坡口装置还可以为数控切削机构，数控切削机构上的移动轴可将切铣刀头送到对接缝处进行全自动切铣工作，并将接触轨的接口处开成V型或U型坡口，开口完成后将切铣刀头收回运输机构上，以便于后续焊接工作。进一步地，该数控切削机构包括竖向设置的Z轴移动轴和沿横向方向设置的X轴移动轴，通过定位装置获得的参数，设置X轴移动轴和Z轴移动轴将切铣刀头送到接触轨的接口处进行开口。

可选地，本身中的开坡口装置可与机械手3、焊接机构4、打磨机构5等分体设置。由于开坡口产生的振动较大，可能会造成如定位装置、焊接机构4、打磨机构5等的定位不准确，因此将开坡口装置单独设置，通过设置车载小车进行运送，以避免其他焊接工序的进行。

作为本发明的优选实施例，本申请中的接触轨对接焊接设备还包括抛光机构，抛光机构为抛光动力头，抛光动力头同样与机械手3为可拆卸连接，在机械手3完成打磨工作后，可对应将打磨动力头拆下并安装抛光动力头，通过机械手3将抛光动力头运送至焊缝处进行抛光，保证接触轨表面的光滑，方便接触轨后续的受流供电。同样地，为了避免抛光机构在抛光过程中造成接触轨的偏移和接触轨表面的磨损，抛光机构同样采用浮云主轴，且采用旋转往复抛光，即抛光动力头平行于焊接处旋转，通过往复浮动接触焊接表面进行抛光，这样能降低抛光动力头在抛光过程中对接触轨施加的力，避免接触轨挪动。

作为本发明的优选实施例，本申请中的接触轨对接焊接设备还包括检测机构，该检测机构为探伤检测头，探伤检测头同样与机械手3为可拆卸连接形式，在抛光作业完毕后，机械手3将抛光动力头放置完毕，并与探伤检测头连接固定，然后机械手3带动探伤检测头移动到焊缝处，并检查焊缝质量，本申请中的焊接机构4优选为测厚仪或相控阵，其主要用于对焊缝质量、接触轨平顺度以及与车辆的动态配合的检测，其主要检测形式为检测对接缝的熔深进行测厚。在检测机构对焊缝进行检测后，如果焊接质量合格，则通过机械手3将探伤检测头带回并放置完毕。若焊接质量不合格，则通过机械手3将探伤检测头放回后，再次通过开坡口装置在焊接处进行开坡口，然后通过焊接机构4进行二次焊接，然后通过打磨机构5和抛光机构等进行打磨抛光，再利用检测机构进行检测。

作为本发明的优选实施例，本申请中的接触轨对接焊接设备采用集成设置，并对应设置有控制中心，该控制中心主要用于对机械手3和各加工装置进行控制。同时控制中心自带数据收集存储与分析，通过数据收集情况可以收集各焊缝的焊接照片，便于后续工作中根据焊接照片判断焊接质量。同时，本申请中的控制中心可以通过判断焊接质量情况，调节坡口开设深度、开设角度、调节焊接时间、焊药用量等。

作为本发明的优选实施例，本申请中的接触轨对接焊接设备还包括固定机架，固定机架设置在箱体2内，固定机架两端设置在箱体2的两侧壁上并悬空设置，固定机架整体位于箱体2内，箱体2的底板上设置有多个放置槽，用于放置焊接机构4、打磨机构5、抛光机构、精定位组件、检测机构。在机械手3需要进行对应工作时，通过机械手3将对应的模块装置取下然后进行相应焊接工序。

进一步地，作为本发明的优选实施例，如图3、图4所示，本申请中的焊接机构4、打磨机构5、抛光机构、精定位组件、检测机构与机械手3的具体连接形式相同。各机构的连接控制形式以焊接机构4进行参考，具体如下：在机械手3的端部凸起，其端部周向设有多个膨胀珠301，机械手3旁侧设有充气管，充气管直接连通膨胀珠301，多个膨胀珠301可通过该充气管实现膨胀或收缩。相应地，在焊接机构4上设有与机械手3端部凸起相配合的定位端口，定位端口内设有与该膨胀珠301相配合的槽口，在膨胀珠301通气后可对应嵌设到该槽口内使得机械手3对应连接焊接机构4。

作为本发明的优选实施例，本申请中的接触轨对接焊接设备还包括固定机构，该固定机构主要用于对对接缝两侧的接触轨进行固定，以保证焊接过程的稳定进行。固定机构主要是设置在运输装置靠近接触轨一侧的机械夹臂，机械夹臂成对设置分别用于对对接缝两侧的两根接触轨进行固定，以确保接触轨后续开口、焊接、打磨、抛光等工序的稳定进行。

本申请还包括一种接触轨对接焊接方法，其包括如下步骤：

S1：通过人工方式将两相邻的接触轨的端面对齐；

S2：控制移载小车1在轨道上进行移动，通过移载小车1上的粗定位组件对接触轨的对接缝位置进行初步判定，将对接缝位置信息发送至移载小车1，移载小车1移动至对接缝所在位置，初步定位与移载小车1移动时间在8～12S，优选在10S；

S3：机械手3取下精定位组件并将精定位组件移动到对接缝位置，将对接缝的精确位置发送至移载小车1，移载小车1进行二次微调，使得移载小车1上的机械手3正对对接缝处，机械手3带动精定位组件定位并将移载小车1移动至正对对接缝处时间为20～30S，优选在25S。

移载小车1上的固定机构将两相邻的接触轨进行夹持固定并使得两个接触轨的端面对齐并相对固定。

移载小车1上的机械手3将精定位组件放置回放置架9并回复到原始位置，启动开剖口机构，开坡口机构7将切削刀具移送到对接缝处进行开口作业，开口作业完毕后，开坡口机构7带回刀具并回复到原始位置，开坡口机构7开口时间在140～160S，优选开口时间为150S。

S4：机械手3从放置架9上取下焊接机构4，并通过焊接机构4对剖口位置进行焊接操作，焊接完毕后将焊接机构4放置回放置架9，焊接机构4焊接时间在45～55S，优选焊接时间为50S。

S5：机械手3从放置架9上取下打磨组件，并通过机械手3将打磨组件移动到焊接口处进行打磨，打磨完毕后将打磨组件放置回放置架9，打磨组件打磨时间在110～130S，优选打磨时间为120S。

S6：机械手3从放置架9上取下抛光组件，并通过机械手3将抛光组件移动到焊接口处进行抛光，抛光完毕后将抛光组件放置回放置架9，抛光组件抛光时间在35～45S，优选抛光时间为40S。

S7：机械手3从放置架9上取下检测机构，并通过机械手3将检测机构移动到焊接口处进行探伤检测并判断焊接是否到位，检测机构探伤检测时间在10～20s左右，优选检测时间在15S。

若检测机构检测到焊接不合格，则机械手3回移并将检测机构放回放置架9，开坡口机构7启动并对焊接口处进行二次开口，并利用机械手3使用焊接机构4、打磨机构5和抛光机构等进行二次焊接、打磨、抛光，抛光完毕后再次通过检测机构进行检测，若检测不合格再次进入该工序，若检测合格则进入下一步工序。

S8：检测合格后，机械手3将检测机构放回放置架9并将机械手3回复原位，启动移载小车1向前移动，再通过粗定位组件与精定位组件确定下一个对接缝，进行下一次焊接操作。

上述工序中各装置涉及的工作时间为可选范围，通常情况下在设定优选工序时间内进行相应焊接工作即可，在对应开口质量、焊接质量、打磨质量、抛光质量不合格时，通过调整相应装置的工作时间，以保证焊接质量的合格。

本申请中的接触轨对接焊接设备整体结构紧凑，能够通过本装置实现接触轨对接焊接一体化操作，在人工不参与的情况下完成接触轨的自动定位、开口、焊接、打磨、抛光与检测工艺，实现接触轨对接焊接的完全自动化，并且该接触轨对接焊接设备焊接工作快，焊接工艺稳定，使得接触轨上焊缝质量均一，保证了接触轨后期的使用稳定性。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种接触轨对接焊接设备，其特征在于，包括：

设置在轨道线路上的运输机构；

安装于所述运输机构上的机械手，所述机械手可朝向接触轨一侧运动；

放置于所述运输机构上的焊接机构与打磨机构，所述焊接机构与所述打磨机构对应所述机械手可拆卸连接，所述机械手可在不同焊接工序时对应匹配所述焊接机构或所述打磨机构，并将其输送至两相邻接触轨对接缝处进行焊接或打磨。

2.根据权利要求1所述的接触轨对接焊接设备，其特征在于，所述运输机构上还设有位置捕捉机构，所述位置捕捉机构对应匹配所述运输机构的驱动组件，并在捕捉到对接缝位置后驱动所述运输机构移动至对接缝处。

3.根据权利要求2所述的接触轨对接焊接设备，其特征在于，所述位置捕捉机构包括粗定位组件，所述粗定位组件设于所述运输机构靠近接触轨一侧，用于所述接触轨上对接缝位置的初步确定。

4.根据权利要求3所述的接触轨对接焊接设备，其特征在于，所述位置捕捉机构包括精定位组件，所述精定位组件放置于所述运输机构上并与所述机械手可拆卸连接，并可在所述机械手带动下移动至对接缝处确定对接缝的具体位置参数。

5.根据权利要求1所述的接触轨对接焊接设备，其特征在于，所述运输机构上还设有抛光机构，所述抛光机构与所述机械手可拆卸连接。

6.根据权利要求1所述的接触轨对接焊接设备，其特征在于，所述运输机构上还设有对焊接质量进行检测的检测机构，所述检测机构与所述机械手可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的接触轨对接焊接设备，其特征在于，所述运输机构上还设有数据处理机构，所述数据处理机构对应匹配所述检测机构，并可根据所述检测机构的检测数据调节所述焊接机构与所述打磨机构对接触轨的加工参数。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的接触轨对接焊接设备，其特征在于，所述运输机构上还设有放置架，所述焊接机构与所述打磨机构放置于所述放置架上。

9.根据权利要求1所述的接触轨对接焊接设备，其特征在于，所述机械手的端部设有膨胀珠，所述机械手上设有对所述膨胀珠进行充气的输气管，所述焊接机构与所述打磨机构上对应所述膨胀珠设有卡接口，所述膨胀珠在充气后可对应卡接在所述卡接口内。

10.一种接触轨对接焊接方法，其通过如权利要求1～9中任意一项所述的接触轨对接焊接设备来实现，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将两相邻所述接触轨的端面对齐；

S2：驱动在轨道线路上的运输机构运动，开启所述粗定位组件并对两所述接触轨的对接缝进行定位；

S3：所述运输机构根据所述粗定位组件的位置信息运输至对接缝处，所述机械手安装匹配所述精定位组件并移动至所述对接缝处确定对接缝的具体参数信息；

S4：所述机械手返回所述运输机构并将所述精定位组件拆卸放置，所述机械手对应安装匹配所述焊接机构并移动至对接缝处进行焊接；

S5：所述机械手返回所述运输机构并将所述焊接机构拆卸放置，所述机械手对应安装匹配所述打磨机构并移动至对接缝处进行打磨；

S6：所述机械手返回所述运输机构并将所述打磨机构拆卸放置，所述机械手对应安装匹配所述抛光机构并移动至对接缝处进行抛光；

S7：所述机械手返回所述运输机构并将所述抛光机构拆卸放置，所述机械手对应安装匹配所述检测机构并移动至对接缝处进行探伤检测；

S8：所述机械手返回所述运输机构并将所述检测机构拆卸放置，所述运输机构沿轨道线路运输并对下一对接缝进行焊接。

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