[实用新型]敞车端墙与端梁外横焊缝自动仰角焊接系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路货车敞车两端的端墙与端梁组对完成后形成的仰角焊缝的焊接问题，尤其涉及一种端墙与端梁外横焊缝自动仰角焊接系统及焊接方法。 

背景技术

一直以来，在整个铁路货车制造行业有关C70A型敞车的制造技术中，端墙与端梁组对完成后形成的长度为2700毫米的仰角焊缝的焊接一直是由手工仰焊方式完成。其具体方法是；首先将组对完成的敞车车体水平放置于焊接工位的台架上，然后由电焊操作工使用CO2气体保护焊以仰焊的方式进行手工焊接。为了保证仰角焊缝成型良好，电焊操作工首先应根据工艺要求调整到合适的焊接电流、电压。然后使焊枪与焊缝所在的垂面成40°-50°的夹角并始终保持焊丝前端与焊缝中心距离为2毫米左右，并且在焊接进行的同时在焊缝的起弧点至收弧点的区间内尽可能的进行速度均匀的横向移动。在整个铁路货车制造行业中，C70A型敞车端墙与端梁的这两条仰角焊缝的焊接一直是由电焊操作工以手工仰焊的方式完成，由于手工仰焊焊接对电焊工的技术水平要求非常高，而且焊接效率低，劳动强度大。所以该条焊缝的焊接质量极不稳定，并对整车外观质量构成影响。 

实用新型内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题，本实用新型提出了一种端墙与端梁外横焊缝自动仰角焊接系统，以自动焊接代替人工焊接，可以在焊枪角度、焊丝前端与焊缝中心距离、焊缝区间内运动速度等各方面始终保持正确的参数，从而保证仰角焊缝成型良好。 

本实用新型的技术解决方案是：敞车端墙与端梁外横焊缝自动仰角焊接系统，其特殊之处在于：所述仰角焊接系统包括焊缝跟踪装置；所述焊缝跟踪装 置包括安装支架、角度调节板、跟踪汽缸、跟踪头、跟踪轮以及焊枪；所述角度调节板与跟踪汽缸连接，所述跟踪汽缸连接跟踪头，跟踪头带动跟踪轮以及设置在跟踪轮上的焊枪；所述角度调节板沿安装支架上下滑动。 

上述焊接系统还包括焊接运行控制装置以及焊接位置变换装置，焊接位置变换装置通过提升机构与焊缝跟踪装置连接，焊缝跟踪装置可绕转轴旋转，所述焊接运行控制装置与焊接位置变换装置连接。 

上述焊缝跟踪装置还包括与转轴垂直并与焊接位置变换装置连接的安装支架；跟踪头托板与跟踪头之间设置第一弹簧；跟踪汽缸与安装支架之间设置第二弹簧。 

上述焊缝跟踪装置的跟踪头和跟踪汽缸之间设置有用于带动跟踪头移动的跟踪头托板以及直线导轨滑块，所述跟踪头设置在直线导轨滑块上。 

上述焊接位置变换装置包括整机快速移动装置、龙门慢速移动装置以及跟踪转向装置，所述整机快速移动装置包括可编程终端、可编程序控制器、变频器以及快速移动电机，快速移动电机驱动蜗轮蜗杆减速机和链轮链条副驱动车轮转动；所述龙门慢速移动装置包括可编程终端、可编程序控制器、变频器以及龙门移动电机，所述龙门移动电机连接锥齿轮，锥齿轮带动丝杠旋转，所述丝杠带动自动仰角焊接系统移动；所述跟踪转向装置包括可编程终端、可编程序控制器、变频器以及蜗杆传动电机，跟踪转向装置通过提升装置与焊缝跟踪装置连接。 

所述焊接运行控制装置包括可编程终端、可编程序控制器、变频器、交流伺服驱动器以及交流伺服电动机；所述交流伺服电动机的转动经齿轮齿条副的传动后带动拖板直线运动；所述拖板上设置跟踪转向装置、提升装置、焊接运行控制装置、焊缝跟踪装置。 

本实用新型的优点是： 

1)本实用新型的端墙与端梁外横焊缝自动仰角焊接系统通过机械式的整体系统可以在焊枪角度、焊丝前端与焊缝中心距离、焊缝区间内运动速度等各方面始终保持正确的参数，从而保证仰角焊缝成型良好，系统自动完成跟踪和定位等一系列工作，使焊接质量摆脱对电焊操作工技术水平和其他个人因素的依 赖。 

2)按照设定参数每分钟可焊接800毫米，且焊缝均匀、成型良好。而普通电焊操作工用仰焊方式每分钟可焊接400毫米左右，且焊缝不均匀，成型差。本实用新型的生产效率比人工焊接提高了1倍，焊缝合格率几乎达到100％。 

3)本实用新型提出的焊接位置变换系统是通过自动焊接装置本身各机构的相互配合运动完成焊接位置的变换，亦可通过增加辅助工装或改变工艺流程使工件完成焊接位置变换的方法来代替本实用新型方案中的焊接位置变换方法，形式灵活。 

4)控制装置采用开环控制。开环控制方式具有系统稳定性好、响应及时的特点，其运行精度可高达0.01毫米。因此能够满足沿焊缝X轴方向按设定焊接速度和点位坐标进行精确运动的要求。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图； 

图2是本实用新型焊接位置变换装置的结构框图；