铁路辙岔智能焊补机器人制造技术

本实用新型专利技术提供了一种铁路辙岔智能焊补机器人，包括固接在平板车上的发电机组、控制器、编程器、焊接执行机构和焊接系统，编程器与控制器连接，所述控制器与焊接执行机构连接，控制器控制焊接执行机构的运动，与控制器连接的所述焊接系统固定在焊接执行机构上，所述平板车的中部设置有用于焊接的开口，焊接执行机构设置在开口一侧的平板车上，焊接执行机构的焊枪运动范围包括开口处，所述发电机组为控制器、编程器、焊接执行机构和焊接系统提供电源。本实用新型专利技术开创性地解决了目前人工焊补存在的耗时长、流程多、标准性差等问题，能快速地完成所有焊修内容，一次成型，无需打磨，可使铁路提前开通，大大减少了对运输的干扰，经济效应显著。

Railway frog intelligent welding robot

The utility model provides a railway frog intelligent welding robot, including generators, fixed on the flat car controller, programmer, actuator and welding welding system, the programmer is connected with the controller, the controller and actuator controller to control the welding, welding motion of the actuator, which is connected with the controller the welding system is fixed on the welding actuator, the middle of the flat car is provided with a welding opening, welding actuator is arranged on a plate opening on one side of the car, the executive body of the welding torch motion range includes opening the generator for the programmer, controller, actuator and welding welding power supply system. The utility model creatively solves the existing manual welding process, time-consuming, standard and poor, can quickly complete all welding repair, a molding, without polishing, can make the railway ahead of the opening of greatly reducing the interference for transportation, economic effect.

【技术实现步骤摘要】
铁路辙岔智能焊补机器人
本技术属于铁路辙岔修补领域，尤其是涉及一种铁路辙岔智能焊补机器人专机。
技术介绍
随着铁路线里程迅猛增加，铁路辙岔也在成倍增长，提速又加剧了辙岔的磨损，致使辙岔焊修周期缩短，焊修的质量要求更高。从而使辙岔焊修进入前所没有的困境。目前是人工焊，焊前要设定运输方案，焊时先要对焊修的辙岔进行人工打磨，通常采用飞溅很大的KD286焊条手工施焊，焊后再打磨成型。需时要1个小时左右，对运输干扰很大。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种铁路辙岔智能焊补机器人专机，以解决铁路辙岔的快速智能焊接问题。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：铁路辙岔智能焊补机器人专机，包括固接在平板车上的发电机组、控制器、编程器、焊接执行机构和焊接系统，所述编程器与控制器连接，所述控制器与焊接执行机构连接，控制器控制焊接执行机构的运动，与控制器连接的所述焊接系统固定在焊接执行机构上，所述平板车的中部设置有用于焊接的开口，焊接执行机构设置在开口一侧的平板车上，焊接执行机构的焊枪运动范围包括开口处，所述发电机组为控制器、编程器、焊接执行机构和焊接系统提供电源。进一步的，所述焊接系统包括固定在靠近焊枪的焊接执行机构上的与控制器连接的传感器，还包括固定在焊枪上的焊丝，所述焊丝与送丝机连接。进一步的，所述传感器为结构光传感器。进一步的，所述焊丝为盘药芯焊丝。进一步的，所述焊接执行机构为四轴联动机器人手臂。进一步的，所述平板车上设置有焊机，所述焊机与控制器连接。进一步的，所述平板车的左、右两侧分别延伸出一对挂耳，所述挂耳上设置有通孔方便与轨道车的连接。一种铁路辙岔智能焊补机器人专机的焊补方法，包括如下步骤：步骤一：用轨道小车带动平板车运行到待修补的铁路辙岔位置，当开口到达待修补的铁路辙岔上方的时候平板车停止运动；步骤二：编程器给控制器编入运行程序，控制器控制焊接执行机构运动，焊接执行机构带动传感器运动到待修补的铁路辙岔上方，传感器对待修补的铁路辙岔进行探伤，传感器将检测到的信号传递给控制器；步骤三：控制器根据传感器的信号进行分析后控制焊接执行机构带动焊枪进行待修补的铁路辙岔进行焊接；步骤四：焊接完成后，控制器控制切削头和焊枪进行切换，切削头朝下，焊接执行机构带动切削头对焊接后的铁路辙岔进行切削；步骤五：切削完毕后，轨道小车带动平板车离开轨道，铁路可以正常运行。相对于现有技术，本技术所述的铁路辙岔智能焊补机器人专机具有以下优势：(1)本技术实现探伤、切削、焊接一体化功能，一次性解决辙岔修复问题，能在20分钟内完成所有焊修内容，一次成型，无需打磨，可提前开通，大大减少了对运输的干扰，直接和间接经济效应显著，填补国内技术空白，属于涉及国计民生的对国外垄断性技术的重大技术突破；(2)本技术采用高锰钢药芯焊丝明弧焊接，并采用新型数字化焊接电源，能够降低热输入，提高焊接速度，提高堆焊层的耐磨性；(3)本技术采用结构光传感器，检测焊补工件表面的磨损情况，然后将检测到的信号传给控制器，控制器进行路径规划和焊补参数规划，自动生成焊补程序，控制器控制焊补执行机构进行焊补；(4)本技术体积小，重量轻，技术含量高，它省时、省力、省料，是安全、节能、减排项目，体现了低碳经济，缩短了作业时间，大大减小对运输的干扰，能产生积极的综合经济效益，本专利技术市场潜力很大，具有广阔的市场前景。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例所述的铁路辙岔结构示意图；图2为本技术实施例所述的立体结构示意图；图3为本技术实施例所述的控制系统框图。附图标记说明：1-平板车；11-开口；12-挂耳；121-通孔；2-编程器；3-控制器；4-焊机；5-焊接执行机构；51-焊枪；6-传感器；7-送丝机；8-发电机组。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。如图1至图3，铁路辙岔智能焊补机器人专机，包括固接在平板车1上的发电机组8、控制器3、焊机4、编程器2、焊接执行机构5和焊接系统，编程器2与控制器3连接，编程器2用来对焊接过程进行编程和参数的修正，编程器2选用工业控制计算机。焊机4与控制器3连接。控制器3内部包括控制焊接执行机构5的电机控制模块、控制焊机4的焊机控制模块、I/O部分和软件部分。控制器3与焊接执行机构5连接，控制器3控制焊接执行机构5的运动，与控制器3连接的焊接系统固定在焊接执行机构5上，平板车1的中部设置有用于焊接的开口11，焊接执行机构5设置在靠近开口11一侧的平板车1上，焊接执行机构5的焊枪51运动范围覆盖开口11区域，发电机组8为控制器3、编程器2、焊接执行机构5和焊接系统提供电源，发电机组8采用现有柴油发电机组设备。焊机4采用新型焊接电源设备，能够降低热输入，提高焊接速度，提高堆焊层的耐磨性。焊接执行机构5采用现有的四轴联动的机械手臂，机械手臂主要控制4个轴，X向(横向偏差方向)，Y向(速度方向)，Z向(控制弧长，并且与X向形成堆焊成型曲面)，焊枪工作角(用来调整焊枪的姿态)。焊接执行机构5上安装有焊枪51，焊接系统包括固定在靠近焊枪51的焊接执行机构5上的与控制器3连接的传感器6，还包括固定在焊枪51上的焊丝，焊丝与送丝机7连接。手工焊接铁路辙岔时，采用KD286焊条，KD286焊条飞溅大，成型不佳，难以精确控制堆焊层的高度，效率低下。焊接完成后，需很长时间的人工打磨。本技术中的焊丝仍采用KD286焊条的成分，只是直径变小做成盘药芯焊丝以便达到连续焊接的目的。焊接执行机构5上设置有与控制器3连接的切削系统(图中未示)，切削系统实现对待修复的辙岔切削工序，切削系统包括切削头，控制器3控制切削头与焊枪51的切换，当需要对辙岔进行切削时，切削头朝下正对待修复辙岔对辙岔进行切削，当需要对辙岔本文档来自技高网...

【技术保护点】
铁路辙岔智能焊补机器人，其特征在于：包括固接在平板车(1)上的发电机组(8)、控制器(3)、编程器(2)、焊接执行机构(5)和焊接系统，所述编程器(2)与控制器(3)连接，所述控制器(3)与焊接执行机构(5)连接，控制器(3)控制焊接执行机构(5)的运动，与控制器(3)连接的所述焊接系统固定在焊接执行机构(5)上，所述平板车(1)的中部设置有用于焊接的开口(11)，焊接执行机构(5)设置在靠近开口(11)一侧的平板车(1)上，焊接执行机构(5)的焊枪(51)运动范围覆盖开口(11)区域，所述发电机组(8)为控制器(3)、编程器(2)、焊接执行机构(5)和焊接系统提供电源。

【技术特征摘要】
1.铁路辙岔智能焊补机器人，其特征在于：包括固接在平板车(1)上的发电机组(8)、控制器(3)、编程器(2)、焊接执行机构(5)和焊接系统，所述编程器(2)与控制器(3)连接，所述控制器(3)与焊接执行机构(5)连接，控制器(3)控制焊接执行机构(5)的运动，与控制器(3)连接的所述焊接系统固定在焊接执行机构(5)上，所述平板车(1)的中部设置有用于焊接的开口(11)，焊接执行机构(5)设置在靠近开口(11)一侧的平板车(1)上，焊接执行机构(5)的焊枪(51)运动范围覆盖开口(11)区域，所述发电机组(8)为控制器(3)、编程器(2)、焊接执行机构(5)和焊接系统提供电源。2.根据权利要求1所述的铁路辙岔智能焊补机器人，其特征在于：所述焊接系统包括固定在靠近焊枪(51)的焊接执行机构(5)上的与控制器(3)连接的传感器(6)，还包括固定在焊枪(51)上的焊丝，所述焊丝与送丝机(7)连接。3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李桂琪，张海全，赵晓梅，
申请(专利权)人：北京中人联合教育科技研究院普通合伙，李桂琪，
类型：新型
国别省市：北京,11