一种新型导电接触轨制作方法与流程

本发明涉及轨道交通运输技术领域，尤其涉及一种新型导电接触轨制作方法。

背景技术

轨道交通以其快捷、准时、大运量、低能耗和少污染等优点，越来越受到人们的欢迎。接触轨系统是电气化轨道交通的主要输电方式之一。接触轨系统包括绝缘子、卡爪、支撑架、导电接触轨、普通电连接板(鱼尾板)、电缆连接板、端部弯头、中心锚节、膨胀接头等主要部件。其中导电接触轨是最主体的部件，导电接触轨通常是由铝合金型材和不锈钢材质的两个j型材通过焊接加工制成，不锈钢表面用于受流靴取电的接触面，要求其具有较好的耐磨性。

对于合格的导电接触轨，焊接后的焊道应最大限度地趋于直线并没有较大的焊点和缺焊之处；界面电阻(不锈钢和铝型材之间)应在合理范围内；导电接触轨界面无缝隙；因焊接产生的弯曲、扭曲等变形应最大限度的降低最小。

现有焊接技术采用边输送被焊接件边焊接的工作方式。焊接时被夹紧的部位长度很有限，使得整体被焊接过程中，导电接触轨铝合金型材与导电接触轨不锈钢型材固定稳固性差，容易出现焊接后产生弯曲和扭曲等变形的缺陷；另外由于夹紧长度有限，焊接后焊材未完全凝固，就被输送出装夹范围，不锈钢型材和铝型材界面接触处产生较大间隙，对导电接触轨的线性电阻和导电率产生巨大影响。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种新型导电接触轨制作方法，能够通过高效稳定的工艺将导电接触轨不锈钢型材焊接在一起，并与铝合金型材本体紧密复合在一起，制造出优质的导电接触轨，而且消除其它工艺造成的弯曲、扭曲等变形，充分保证产品质量。

本发明是通过以下技术方案予以实现：

一种新型导电接触轨制作方法，包括以下步骤：

(1)将附着导电接触轨导电接触轨不锈钢型材的导电接触轨铝型材，通过输送机构输送至焊接位置，在焊接平台表面设有让位孔，附着导电接触轨导电接触轨不锈钢型材的导电接触轨铝型材，可升降的滚轮传送带从让位孔中升高至高于焊接平台一定高度，并沿焊接平台将附着导电接触轨导电接触轨不锈钢型材的导电接触轨铝型材输送至焊接位置，之后可升降的滚轮传送带从让位孔中下降至低于焊接平台一定高度，使附着有导电接触轨不锈钢型材的铝型材与焊接平面接触；

(2)在焊接平台上，设有两排若干移动夹具组件，一侧移动夹具组件固定在焊接平台上，另一侧移动夹具组件在气缸驱动下与一侧移动夹具组件夹紧或放松，移动夹具组件上侧设有与导电接触轨不锈钢型材外轮廓相适应的夹具卡块，夹具固定块下侧设有弹性机构，与铝型材的肋板处相接触。在附着有导电接触轨不锈钢型材的铝型材被输送至焊接位置时，一侧移动夹具组件在气缸的驱动下，通过另一侧的移动夹具组件将被焊接件夹紧，夹具固定块上侧的夹具卡块与导电接触轨不锈钢型材紧密接触，夹具固定块下侧弹性机构的顶块与铝型材肋板处紧密接触；

(3)在焊接平台一侧设有可沿焊接平台方向稳定运动的焊接、焊丝和焊枪及焊枪支架。通过安装在直线导轨上的的焊枪支架，将焊枪位于焊缝正上方，在焊接开始时，位于焊接起始位置的焊枪在焊接驱动机构作用下将沿着焊接平台以稳定速度运动；

(4)焊接完成后，先上升一定高度再通过转向机构，转过一定角度，完成输送焊接好的导电接触轨后，调整焊枪位置，为下一次焊接做准备；

(5)焊接完成后，移动夹具组件先复位，弹性机构再将焊接好的导电接触轨弹出夹具装夹范围，最后可升降的滚轮传送带从让位孔中升高至焊接平台一定高度，将焊接好的导电接触轨输送至下一工序。

步骤(1)中所述焊接平台包括支撑架，设于支撑架的顶部的焊接台面及设于支撑架中部的升降输送机构，所述升降输送机构包括多个滚轮传送带及驱动滚轮传送带升降的滚轮传送带升降机构，所述焊接台面中部对应滚轮传送带位置设有供滚轮传送带升降通过的让位通孔；

步骤(2)中所述夹具固定块内设有设有上卡口及下卡口，所述夹具卡块一侧卡于夹具固定块的上卡口，另一侧形状与导电接触轨不锈钢型材的轮廓外轮廓形状相适应，所述弹性卡块包括通过螺栓固定于下卡口内的顶出块及设于顶出块一端与下卡口之间的弹簧，所述顶出块一端设有通孔，螺栓穿过通孔并固定于下卡口内。

步骤(3)中所述的所述焊枪支架包括与焊枪支架导轨配合的焊枪支架滑台部及设于焊枪支架滑台部上方的支撑臂限位连接部，所述支撑臂一端与焊枪固接，另一端设有铰接连接部，所述铰接连接部与支撑臂限位连接部铰接连接，并在铰接连接依次设有第一铰轴、第二铰轴，铰接连接部在第二铰轴的铰接处设有弧形铰接孔。

本发明的有益效果是：

本发明旨在通过夹紧平台焊接工艺提升导电接触轨的直线度，消除焊接发热造成的扭曲、变形等质量问题，大大提升产品质量，创造巨大的经济效益。

附图说明

图1、图2、图3、图4、图5是焊接平台结构示意图，其中，图1为焊接平台主视图；图2为焊接平台俯视图；图3为焊接平台侧视图；图4、图5为焊接平台立体图。

图6、图7是夹紧机构结构示意图，其中，图6为夹紧机构结构立体图，图7为夹紧机构的截面结构图。

图8、图9是导向机构示意图，其中，图8是导向机构的主视图；图9是导向机构的立体图。

图10、图11是焊接机构示意图，其中，图10、图11是焊接机构工作状态时结构示意图；图12、图13是焊接机构未工作状态时结构示意图。

图14、图15、图16、图17是发明的整体结构示意图，其中，图14是发明的整体结构主视图；图15是发明的整体结构俯视图；图16是发明的整体结构立体图；图17是发明的整体结构侧视图。

图中：1.焊接平台，2.支撑架，3.焊接台面，4.滚轮传送带升降机构，5.滚轮传送带，6.让位通孔，7.顶部托架，8.支撑杆，9.中部铰轴，10.底部托架，11.升降推杆，12.夹具固定块，13.夹具卡块，14.弹性卡块，15.平推气缸，16.上卡口，17.下卡口，18.螺栓，19.顶出块，20.弹簧，21.导向机构，22.安装座，23.立式滚轮，24.焊枪支架导轨25.焊枪支架，26.焊枪，27.焊枪支架滑台部，28.支撑臂限位连接部，29.铰接连接部，30.第一铰轴，31.第二铰轴，32.弧形铰接孔，33.支撑臂，34.移动拖车平移轨道，35.移动拖车，36.焊机，37.焊丝桶。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明包括以下步骤：

(1)将附着导电接触轨导电接触轨不锈钢型材的导电接触轨铝型材，通过输送机构输送至焊接位置，在焊接平台表面设有让位孔，附着导电接触轨导电接触轨不锈钢型材的导电接触轨铝型材，可升降的滚轮传送带从让位孔中升高至高于焊接平台一定高度，并沿焊接平台将附着导电接触轨导电接触轨不锈钢型材的导电接触轨铝型材输送至焊接位置，之后可升降的滚轮传送带从让位孔中下降至低于焊接平台一定高度，使附着有导电接触轨不锈钢型材的铝型材与焊接平面接触；

(2)在焊接平台上，设有两排若干移动夹具组件，一侧移动夹具组件固定在焊接平台上，另一侧移动夹具组件在气缸驱动下与一侧移动夹具组件夹紧或放松，移动夹具组件上侧设有与导电接触轨不锈钢型材外轮廓相适应的夹具卡块，夹具固定块下侧设有弹性机构，与铝型材的肋板处相接触。在附着有导电接触轨不锈钢型材的铝型材被输送至焊接位置时，一侧移动夹具组件在气缸的驱动下，通过另一侧的移动夹具组件将被焊接件夹紧，夹具固定块上侧的夹具卡块与导电接触轨不锈钢型材紧密接触，夹具固定块下侧弹性机构的顶块与铝型材肋板处紧密接触；

(3)在焊接平台一侧设有可沿焊接平台方向稳定运动的焊接、焊丝和焊枪及焊枪支架。通过安装在直线导轨上的的焊枪支架，将焊枪位于焊缝正上方，在焊接开始时，位于焊接起始位置的焊枪在焊接驱动机构作用下将沿着焊接平台以稳定速度运动；

(4)焊接完成后，先上升一定高度再通过转向机构，转过一定角度，完成输送焊接好的导电接触轨后，调整焊枪位置，为下一次焊接做准备；

(5)焊接完成后，移动夹具组件先复位，弹性机构再将焊接好的导电接触轨弹出夹具装夹范围，最后可升降的滚轮传送带从让位孔中升高至焊接平台一定高度，将焊接好的导电接触轨输送至下一工序。

本发明旨在通过夹紧平台焊接工艺提升导电接触轨的直线度，消除焊接发热造成的扭曲、变形等质量问题，大大提升产品质量，创造巨大的经济效益。

如图所示，本发明可采用如下的设备构成的生产系统实现，包括焊接平台，设于焊接平台上的夹紧机构及焊接机构，其中，

所述焊接平台1包括支撑架2，设于支撑架的顶部的焊接台面3及设于支撑架中部的升降输送机构，所述升降输送机构包括多个滚轮传送带5及驱动滚轮传送带升降的滚轮传送带升降机构4，所述焊接台面中部对应滚轮传送带位置设有供滚轮传送带升降通过的让位通孔6；

让位通孔为其下侧的滚轮传送带让位，滚轮传送带在滚轮传送带升降机构带动下可以沿着让位通孔伸出，与焊接台面上的铝型材接触并驱动其传输运送；

本例中的滚轮传送带升降机构可以为能够带动滚轮传送带升降的任何结构，其作用为在需要通过滚轮传送带将铝型材或导电接触轨输送时，带动滚轮传送带伸出并导料，而导料完成后带动滚轮传送带缩回焊接台面下侧，不影响焊接操作；

本例中的滚轮传送带升降机构可以优选为如下结构：

滚轮传送带升降机构包括用于固定多个滚轮传送带的顶部托架7，对称铰接于顶部托架两侧的多组支撑杆8，铰接于对侧支撑杆中部的中部铰轴9，铰接于支撑杆底部的底部托架10及连接于一端底部铰轴的升降推杆11，所述中部铰轴固定于支撑架。

工作中，升降推杆推动底部托架的一端，带动多组支撑杆沿着中部铰轴旋转，中部铰轴固定，使得顶部托架可以旋转上升或下降，而滚轮传送带固定于顶部托架，其上部高出于顶部托架，在顶部托架带动下可以伸出让位通孔或缩回至让位通孔下侧。

如图5中，当焊接台面较长时，可以适应性的在焊接台面下侧设置多个支撑架。

夹紧机构包括对称设置的两个夹具固定块12，设于夹具固定块内侧的夹具卡块13及弹性卡块14，其中一个所述夹具固定块固定于焊接台面，另一个夹具固定块通过一侧设有的平推气缸15推动其平移，所述夹具卡块卡住导电接触轨不锈钢型材上部，所述弹性卡块弹性顶住导电接触轨铝型材肋部；

本例中的弹性卡块为具有弹性的顶块，其作用为在两个夹具固定块夹紧导电接触轨时，弹性卡块自身受到弹性压缩，而当两个夹具固定块分离时，弹性卡块提供弹力将导电接触轨弹出，使其与夹具固定块分离；

本例中的弹性卡块、夹具卡块及其固定方式优选为如下结构：

夹具固定块内设有设有上卡口16及下卡口17，所述夹具卡块一侧卡于夹具固定块的上卡口，另一侧形状与导电接触轨不锈钢型材的轮廓外轮廓形状相适应，所述弹性卡块包括通过螺栓18固定于下卡口内的顶出块19及设于顶出块一端与下卡口之间的弹簧20，所述顶出块一端设有通孔，螺栓穿过通孔并固定于下卡口内。顶出块为圆筒状一端开放，另一端为内凸缘结构形成通孔，安装时，螺栓由开放口穿入，穿过通过与下卡口固定连接。

夹具卡块轮廓较小于导电接触轨外轮廓，保证接触及固定效果，将夹具卡块通过上靠口卡住，便于磨损后更滑夹具卡块，也便于根据导电接触轨的不同规格适配夹具卡块。

当两个夹具固定块夹紧导电接触轨时，两夹具卡块夹紧卡住导电接触轨上部，两弹性卡块的顶出块顶住导电接触轨铝型材肋部，顶出块内侧的弹簧受到压缩，当两个夹具固定块分离时，顶出块受到弹簧的顶出力并将导电接触轨弹出，使其与夹具固定块分离；

优选的，夹紧机构沿焊接台面长度方向设有多个，且相邻夹紧机构之间存在一定空隙。

进一步优选的，一组或多组相邻的所述夹紧机构之间设有导向机构，所述导向机构21包括固定于焊接台面的安装座22及与安装座固定连接的立式滚轮23，立式滚轮随导电接触轨转动，为其提供辅助限位；

焊接机构包括固定于焊接台面的焊枪支架导轨24，设于焊枪支架导轨的焊枪支架25，与焊枪支架通过支撑臂33连接的焊枪26及设于焊接台面一侧自动焊接驱动机构，其中，

所述焊枪支架包括与焊枪支架导轨配合的焊枪支架滑台部27及设于焊枪支架滑台部上方的支撑臂限位连接部28，所述支撑臂一端与焊枪固接，另一端设有铰接连接部29，所述铰接连接部与支撑臂限位连接部铰接连接，并在铰接连接依次设有第一铰轴30、第二铰轴31，铰接连接部在第二铰轴的铰接处设有弧形铰接孔32；

支撑臂对焊枪提供支撑，支撑臂可以沿着第一铰轴旋转，同时第二铰轴沿着弧形铰接孔移动，而第二铰轴两端可以设置锁紧螺栓，锁紧螺栓锁紧，第二铰轴不在发生移动，第一铰轴与第二铰轴共同作用对支撑臂限位。

如图10、图11是焊接机构工作状态时结构示意图，此时旋转支撑臂使得焊枪呈竖直状态；

图12、图13是焊接机构未工作状态时结构示意图，此时旋转支撑臂使得焊枪呈水平状态；

优选的，自动焊接驱动机构焊枪支架平移驱动机构包括移动拖车平移轨道34，沿移动拖车平移轨道滑动的移动拖车35，固定于移动拖车的焊机36及焊丝桶37。

自动焊接驱动机构承载焊机及焊丝桶等配件与焊接机机构同步滑动的已知任何机构，优选为如下结构：

焊接式，焊枪需正对焊缝焊接，而焊接完成时，需要移开焊枪，从而取下焊接好的导电接触轨或装上待焊接导电接触轨，调节支撑比即可完成此动作，显然多种实施方式均可实现，本例中优选如下方式：

焊机与焊枪配合使用，同时焊枪设置送丝机构，焊丝桶为送丝机构供丝，使得焊机能够适应长时间焊接使用。

本生产系统的工作过程为：

将导电接触轨的铝型材置于焊接平台的一侧，滚轮传送带升降机构驱动滚轮传送带在从让位孔内伸出，与铝型材接触并将铝型材沿焊接平台传输至焊接位置，铝型材到达焊接位置后滚轮传送带缩回让位孔下侧；

铝型材传输至焊接位置后，将两侧j型材分别放置于焊接位置，一侧的夹具固定块在平推气缸推动下靠近另一侧夹具固定块并将导电接触轨夹紧，而夹具卡块及弹性卡块分别卡住导电接触轨的上部及下部；

调节支撑臂使得焊枪旋转至竖直对准导电接触轨的焊缝上方，焊枪开始对导电接触轨焊缝焊接并沿焊接平台平移；

焊枪平移至焊接平台末端完成焊接后移回焊接平台前端等待下一次焊接操作，调节支撑臂使得焊枪旋转至水平状态；

夹具固定块一侧的平推气缸推动两夹具固定块分离，导电接触轨在弹性卡块自身的弹性作用下与夹具固定块完全分离；

滚轮传送带沿让位孔伸出，滚轮传送带与焊接好的导电接触轨接触，并将导电接触轨从焊接平台输出。