申请号：CN201610171301.X

申请日： 2016-03-16

公开（公告）号：CN105773029A

公开（公告）日：2016-07-20

发明人：张耕溥;刘金博;鲍奕希

申请（专利权）人：天津滨海新区普圣电气有限公司 , 天津普悦科贸有限公司

申请人地址：天津市西青区微电子工业区中晓园规划路3-D

1.不锈钢J型材钢铝复合导电轨固定在焊接工作台上，载有焊机小车移动焊接的工艺设计，要点如下：(1)将王字型铝轨在工作台上，用液压锁固定装置的图形和执行固定功能的水平移动多点固定方式的工艺；(2)将两条不锈钢J型材固定和移动包覆铝轨的夹持方式的工艺；(3)用传感器反馈，计算机程序控制固定和移动对不锈钢J型材的定位、施压等调整的方式工艺；(4)载有焊接装置的小车，焊接随动沿垂直及水平方向夹持的设计。

2.焊机中机器人焊枪使用震动电机控制焊接轨迹，达到焊缝饱满均匀的方法及工艺。

3.本焊接软件设计的数据接工艺参数，包括：传感器反馈的数据、分析和工艺对策的相似。

4.不锈钢J型材的夹持装置在焊接前、焊接中很焊接后冷却的持续方法及时间工艺参数。

5.焊接、铣痕(铣削焊接时产生的痕迹)、清洁抛光同台的工艺设计。

6.焊接可根据不同材料、不同焊接面积选择多次焊接；为保障复合焊接质量，选择不同间隙焊接的工艺。

技术领域

 本发明涉及一种不锈钢J型材钢铝复合导电轨的焊接工艺。

背景技术

 J型材钢铝复合导电轨以其安全、导电性好、一次送电距离长等优点，已成为全球城市轨道交通建设中的主导产品。本公司(天津滨海新区普圣电气有限公司)的母公司(天津普悦科贸有限公司)已于2011年6月8日获取发明专利《一种钢铝复合导电轨的制造工艺》(专利号ZL 100810553999.0。此专利中的焊接工艺如下：将两条不锈钢J型材包覆在铝轨基上，由若干组丝杠、加压轮对包覆着铝轨基上在辊道上滑动通过龙门架固定的焊枪下方进行焊接。

 在生产实践中发现原工艺存在以下问题：1.焊接过程对操作工的技术水平的依赖较高；2.操作工须近距离、长时间盯着焊点，影响工人健康；3.焊接工件在焊接时滑动速度及焊点受热程度难以把控，容易造成铝轨基熔化；4.由于一次焊接容易成品工件挠度较大；

5.丝杠调加压装置操作过于复杂，不锈钢J型材对铝轨基包覆力不均衡；6.沿长度方向进出焊点龙门设计所需生产场地面积较大。

发明内容

 本发明的目的在于克服现有不锈钢J型材钢铝复合导电轨制造工艺中的不足之处，引入计算机程序控制，将成功的实验数据输入，使用。从而提供一种智能化的焊接技术，减少人为不确定因素的影响。降低了制造成本，提高了制成率。从而，采用多快好省的焊接工艺生产出优质的不锈钢J型材钢铝复合导电轨产品。

 本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的。

 一种新型钢铝复合导电轨的智能焊接平台，其技术表征：

 (1)将放在工作台基准面上王字型铝轨用液压锁紧机构固定。

 (2)将两条不锈钢J型材包覆在铝轨上端的两侧面上，并将不锈钢J型材的弯曲端嵌入到王字型铝轨基上端侧面的凹槽内。(如图1)

 (3)用另外液压夹具对包覆在铝轨上的两条不锈钢J型材在水平及垂直方向上同时施压，保证不锈钢J型材与铝轨的包覆紧密、平直。

 (4)用移动式智能控制的焊机，焊接两条包覆在铝轨上的不锈钢J型材的端面对接缝进行焊接。

 王字型铝轨固定是由液压锁紧装置实现的，锁紧力可调。其组成是油箱、油泵及多组液压驱动的锁紧器。

 包覆在铝轨上的不锈钢J型材被夹持定位，由固定夹持机构沿长度方向均匀分布夹持实现。夹持机构组成：计算机、传感器、马达等。计算机程序控制，压力调节。(如图2)

 对包覆在铝轨基上的不锈钢J型材进行焊接的移动式焊接装置，由焊机、小车、伺服电机、变速箱等组成。小车行进速度由程序控制；焊机电流及焊点温度由程序控制。

 本发明的优点及积极效果是：

1.焊接工作台上的液压锁紧装置对工件铝轨的固定，位置准确、压力均匀并操作简便。

2.将实践已证明的焊接方法通过计算机应用，保证了两种熔点温度差距较大的材料即：不锈钢和铝，在复合焊接时产生应力微小，焊接后产生挠度较小，且方便调直。

3.不锈钢J型材的夹持装置在焊接前、焊接中很焊接后冷却的持续，也大大降低了成轨的变形。

4.数据库存有优化工艺参数，可及时调整工艺参数。

5.计算机通过温度、压力等传感器分析，通过程序控制焊机电流、焊点温度和小车行进速度等操作，执行最佳焊接工艺。

6.载焊机小车的导轨与工件平行，确保在工件焊口笔直。

7.采用工件固定、平进平出的方式；焊机移动焊接工艺。节省了工场面积，降低了土地成本。

附图说明

 下面结合附图对本发明进一步说明。

 图1是不锈钢J型材钢铝复合导电轨端面图

图2是复合夹持机构示意图

具体实施方式及工艺

 以下结合附图对本发明实施作进一步的详述。

 一种不锈钢J型材钢铝复合导电轨的焊接工艺，包括下述步骤：

 (1)将工字型铝轨基1固定在工作台上，并用液压锁紧滑块3锁紧；铝轨基底面与平台表面紧密接触，铝轨基轴线与机床导轨平行。

 (2)将两条J型不锈钢带材2包覆在铝轨基1上表面和上端的两侧面上，并将J型不锈钢带材2的弯曲端嵌入到工字型铝轨基1上端侧面的凹槽内。

 (3)用不可移动的定位器对包覆在铝轨基上表面的J型不锈钢带材2进行多点定位、水平和垂直双向加压。不可移动定位器均匀分布在整个导电轨上。确保复合轨焊接时的直线度和上表面的平整度。

 (4)用安装在滑板5上的可移动定位器4在焊接区对包覆在铝轨基上表面的J型不锈钢带材2进行多点定位、双向加压。在不锈钢导电轨面在焊接点前后始终保持压力固定。

 (5)利用通讯接口在自动焊机9与滑板5之间建立通讯联系。解决保护气体焊前提前给气、焊后延时停气的问题。

 (6)根据生产情况，由计算机选择预先确定的工艺方案。滑板5上的自动焊机9根据微机指令对不锈钢J型材2的对接缝进行焊接，焊接过程中计算机根据传感器反馈的数据实时监控焊接过程。

 (7)在第一遍焊接中，可移动固定装置4随焊接滑板5移动，遇到不可移动固定装置提前解除不可移动固定装置；然后根据生产需要确定焊接次数，直至焊接完成。焊接过程中对焊点附近的铝轨基1进行喷水降温。

 滑板5的移动是由伺服电机，通过减速机，带动齿轮6，在齿条7的作用下，沿导轨8滑行实现的。

 需要说明的是，本发明所述的实例是说明性的，而不是限定性的，故此本发明并不限于具体实施方式中所述的案例。凡是本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他实施方式，同样属于本发明保护范围。