作品名稱:高鐵軌道焊接機器人
學校名稱:云南農業大學
參賽隊伍:HOLMES
參賽學生:魏巍 楊雪飛 張友菊
指導老師:王瓊 楊琳琳
近年來中國高鐵迅速發展,中國作為一個典型的大陸性國家,人口眾多,幅員遼闊,經濟聯系和交往跨度大。鐵路作為重要的基礎設施,國民經濟的大動脈和大眾化的交通工具,最顯著的特點是運載量大、運行成本低、能耗少,既在大宗、大流量的中長以上距離的客貨運輸方面具有絕對優勢,。根據國務院批準的《綜合交通網中長期發展規劃》,2020年我國鐵路網營業里程將達到12萬公里以上,建設客運專線1.6萬公里以上。
軌道的搬運、鋪設和焊接是鋪設無縫線路的三大技術難題。鋼軌長度受制、運輸、鋪設和保養方面的技術,目前各國一般采用分布焊接鋼軌的方法,即先在鐵路沿線設立地點適中的焊接工廠,將制造廠運來的標準軌道在焊接成適合工地近距離運輸和鋪設機械能夠負擔的長鋼軌,然后在進行工地焊接,連接成跨區域間無縫線路。高速鐵路鋼軌焊接的主要方法有接觸焊、氣壓焊、電弧焊。一般情況下,焊接工廠使用接觸焊方法,將25m的新鋼軌焊接成180-300m的長鋼軌,然后在鋪設現場用鋁熱焊或電弧焊將長鋼軌焊接成900-1500m的單元軌。
本次設計焊接機器人的目的就是完成軌道的工廠化焊接,實現軌道焊接的智能化,自動化,而且能保證高質量、高速度、高效率焊接。
設計意義:
1、易于實現焊接產品盾量的穗定和提高:焊接過程中的主要參數,焊接電流、焊接電壓、焊接速度、焊絲伸長量、焊接擺動等對焊接質量起著決定作用,采用機器人焊接可以保證焊接參數恒定不變,焊接質量穩定,焊接變形具有規律性,便于控制。
2、降低對操作工作難度的要求:對于手工焊接操作難度大,生產效率低的焊縫,采用機器人就可以很方便的實現,例如:管對接坡口焊縫、曲面焊縫等。
在結構上本設計實現了焊接打磨測量與于一體,焊接手臂我們采用了五軸聯動這樣能夠全方位的焊接,鐵軌的四個方面都能到位的焊接。因為鉗口用來保證鐵軌焊接時鐵軌的水平度和直線度,所以度鉗口的運動用了齒輪傳動,齒輪傳動的優點就是不會打滑這樣就能很好的保證準確度。還有就是用來支撐鋼軌和保證水平度的滾輪他們和同一平面相切,不僅保證了水平度還支撐鐵軌在上面運動。
所有機體零件群裝在同一個支架上,通過統一調節減小振動保證了焊接質量,集多個機器與一身這樣不僅生產效率提高了而且質量也提高了很多,還能大大的降低成本。