CN106112330A - 转向架侧梁自动化装配*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向架侧梁自动化装配***，包括：物料运输识别台，用于识别组成侧梁的各零件并将其分配至储运工装；检测机器人，用于识别所述储运工装的所述零件的二维码信息并发送至控制室；所述控制室用于根据接收的所述二维码信息发送侧梁型号信息至搬运机器人，并发送与侧梁型号相匹配的组焊指令至检测‑组焊机器人；所述搬运机器人用于将所述储运工装的所述零件搬运至组焊胎位，并根据所述侧梁型号信息搭建所述零件；所述组焊机器人用于依据所述组焊指令对搭建好的所述零件进行组焊；人工预处理胎位，用于对所述组焊胎位组焊后的工件进行人工检测。该***能够实现侧梁装配时各部件组焊的自动化作业，提高了装配作业效率。

Description

转向架侧梁自动化装配***

技术领域

本发明涉及轨道车辆制造技术领域，特别是涉及一种转向架侧梁自动化装配***。

背景技术

目前，转向架构架侧梁的装配已实现了自动化焊接、智能化物流***、异常信息处理***等模块的研发。

但是，侧梁装配中，各部件的组焊(组装和点焊固定)、预处理等工序仍需采用人工焊接，这样一来，占用高技能人员多、作业效率低下；同时，各部件的组焊质量受人工技能水平影响较大；另外，人工对各部件进行组装后，后续自动化焊接时还需辅助焊接位置，占用时间长，难以实现节拍化生产。

因此，如何改进现有装配***，以实现侧梁装配时各部件组焊的自动化作业，提高装配作业效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种转向架侧梁自动化装配***，该***能够实现侧梁装配时各部件组焊的自动化作业，提高了装配作业效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种转向架侧梁自动化装配***，包括：

物料运输识别台，用于识别组成侧梁的各零件并将其分配至储运工装；

检测机器人，用于识别所述储运工装的所述零件的二维码信息并发送至控制室；

所述控制室用于根据接收的所述二维码信息发送侧梁型号信息至搬运机器人，并发送与侧梁型号相匹配的组焊指令至检测-组焊机器人；

所述搬运机器人用于将所述储运工装的所述零件搬运至组焊胎位，并根据所述侧梁型号信息搭建所述零件；

所述组焊机器人用于依据所述组焊指令对搭建好的所述零件进行组焊；

人工预处理胎位，用于对所述组焊胎位组焊后的工件进行人工检测。

本发明提供的转向架侧梁自动化装配***，在装配时，通过物料运输识别台对组成侧梁的各零件进行识别，并根据需要将零件分配至储运工装，通过搬运机器人将储运工装的各零件搬运至组焊胎位，并依据控制室反馈的侧梁型号信息搭建各零件，这里的搭建指根据侧梁型号确定各零件的相对位置，其中，控制室根据检测机器人识别的零件二维码信息确定侧梁型号，控制室还根据确定的侧梁型号发送组焊指令至组焊机器人，组焊机器人根据组焊指令对搭建好的零件进行组焊；组焊后的工件运送至人工预处理胎位进行人工检测。实际中侧梁的零部件较多，装配需要多步骤才能实现，相应地需要多次组焊，每次需要组焊时均可将前一工序的工件送回组焊胎位，与后续零件组焊后再进入人工预处理胎位检测，检测合格后进入下一工序；由此可见，该装配***实现了侧梁组焊的自动化作业，在每个组焊工序后进行人工检测，实现了自动组焊与人工处理的无缝结合，大幅提高了侧梁的装配作业效率。

可选的，所述储运工装包括内筋储运工装和外体储运工装；

所述物料运输识别台能够将所述零件按照内筋零件和外体零件分类并分别分配至所述内筋储运工装和所述外体储运工装；

所述组焊胎位包括并列设置的内筋组焊胎位和外体组焊胎位；

所述搬运机器人用于将所述内筋储运工装的所述内筋零件搬运至所述内筋组焊胎位和将所述外体储运工装的所述外体零件搬运至所述外体组焊胎位。

可选的，还包括设于所述组焊胎位与所述人工预处理胎位之间的两个分别对应于内筋组焊胎位和所述外体组焊胎位的刚性随行夹具组装台；两个所述刚性随行夹具组装台分别用于装夹所述内筋组焊胎位组焊后的所述工件和所述外体组焊胎位组焊后的所述工件。

可选的，还包括RGV车，其用于将装夹有所述工件的刚性随行夹具运送至所述人工预处理胎位。

可选的，还包括与所述控制室通信连接的存料台、物流***和焊接机器人；

所述物流***用于根据所述控制室发送的运送指令将所述人工预处理胎位检测后的所述工件运送至所述存料台，或将所述存料台存放的所述工件运送至所述焊接机器人；

所述焊接机器人用于根据所述控制室发送的焊接指令对所述工件进行焊接。

可选的，所述物流***还用于根据所述控制室发送的逆向运送指令将所述焊接机器人焊接后的所述工件运送至所述组焊胎位。

可选的，所述检测机器人和所述组焊机器人集成为检测-组焊机器人，其与所述搬运机器人的旁侧还设有工装存放台，所述工装存放台用于存放所述搬运机器人和所述检测-组焊机器人的多个机械手终端。

可选的，所述控制室与所述物料运输识别台通信连接，所述物料运输识别台还用于根据所述控制室反馈的组焊工序分配所述零件至所述储运工装。

可选的，还包括存储有所述零件的配料区、托盘和吊装设备，所述吊装设备用于将装载有所述零件的所述托盘吊装至所述物料运输识别台。

可选的，所述搬运机器人为门框式机器人，所述检测-组焊机器人为地面轨道式机器人。

附图说明

图1为本发明所提供转向架侧梁自动化装配***一种具体实施例的结构框图。

附图标记说明：

配料区11，物料运输识别台12，内筋储运工装131，外体储运工装132，检测-组焊机器人14，搬运机器人15，内筋组焊胎位161，外体组焊胎位162，第一刚性随行夹具组装台171，第二刚性随行夹具组装台172，人工预处理胎位18，存料台19，物流***20，控制室21，工装存放台22，焊接机器人23。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种转向架侧梁自动化装配***，该***能够实现侧梁装配时各部件组焊的自动化作业，提高了装配作业效率。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明所提供转向架侧梁自动化装配***一种具体实施例的结构框图。

本发明提供的转向架侧梁自动化装配***着重于对侧梁组焊自动化的实现，并自动化组焊与后续自动化焊接能够无缝结合，以实现节拍化生产。其中，侧梁组焊后的自动化焊接可采用现有技术实现，本文不做重点描述。

需要说明的是，本文中所指组焊是指将各零件按照相互之间的位置关系搭建后，通过点焊固定彼此的相对位置。

如图1所示，本实施例所提供的转向架侧梁自动化装配***包括物料运输识别台12、检测机器人、搬运机器人15、组焊机器人、人工预处理胎位18和控制室21。

其中，物料运输识别台12用于识别组成侧梁的各零件并将其分配至储运工装。

具体的方案中，可在物料运输识别台12旁侧设置配料区11，显然，配料区11存放有组成侧梁的各零件，且各零件批量存放在配料区11，各零件上分别设置有表征该零件所属侧梁类型的二维码信息。

具体地，配料区11的各零件可放置于托盘上，利用吊装设备(图中未示出)将装载有零件的托盘吊运至物料运输识别台12。

检测机器人用于识别储运工装的已配零件的二维码信息，并发送至控制室21。

控制室21用于根据接收的二维码信息确定侧梁型号信息，并将侧梁型号信息发送至搬运机器人15；控制室21还用于根据确定的侧梁型号信息发送与侧梁型号相匹配的组焊指令至组焊机器人。

搬运机器人15用于将储运工装的已配零件搬运至组焊胎位，并根据控制室21反馈的侧梁型号信息搭建各零件。

可以理解，这里的搭建指的是确定已搬运零件之间的相互位置关系。因侧梁型号不同，侧梁的零件组成及零件之间的相互位置关系也不同，故在搭建零件之前需要先确定拟组焊侧梁的型号。

组焊机器人用于根据控制室21发送的组焊指令对搬运机器人15搭建好的零件进行组焊。

图示具体方案中，将前述检测机器人与组焊机器人集成为一体，此处将其称之为检测-组焊机器人14。

可以理解，实际应用中，物料运输识别台12分配零件至储运工装后，检测-组焊机器人14先通过其检测部分识别零件的二维码信息并反馈至控制室21，再根据控制室21反馈的组焊指令对搬运机器人15搭建好的零件进行组焊。

具体地，根据需要组焊指令包括组装、反变形控制、点固焊接及焊修坡口等。当然，组焊指令除了各工艺内容外，还包括各工艺的先后顺序。

具体的方案中，搬运机器人15可选用门框式机器人，以便于搬运操作；检测-组焊机器人14可选用地面轨道式机器人，以方便检测和组焊各工艺步骤的操作，两者的设置有助于合理利用空间。

实际中，侧梁的型号多样，侧梁的零件组成必然不同，相应地，检测-组焊机器人14和搬运机器人15必然会有多个机械手终端，以与不同型号的侧梁相匹配，为便于检测-组焊机器人14和搬运机器人15的机械手终端的更换，该装配***进一步在检测-组焊机器人14好搬运机器人15的旁侧设置有工装存放台22，其用于存放检测-组焊机器人14和搬运机器人15的多个机械手终端。

该实施例提供的转向架侧梁自动化装配***，在装配时，通过物料运输识别台12对组成侧梁的各零件进行识别，并根据需要将零件分配至储运工装，通过搬运机器人15将储运工装的各零件搬运至组焊胎位，并依据控制室21反馈的侧梁型号信息搭建各零件，这里的搭建指根据侧梁型号确定各零件的相对位置，其中，控制室21根据检测-组焊机器人14的检测部分识别的零件二维码信息确定侧梁型号，控制室21还根据确定的侧梁型号发送组焊指令至检测-组焊机器人14，检测-组焊机器人14的组焊部分根据组焊指令对搭建好的零件进行组焊；组焊后的工件运送至人工预处理胎位18进行人工检测。

实际中侧梁的零部件较多，装配需要多步骤才能实现，相应地需要多次组焊，每次需要组焊时均可将前一工序的工件送回组焊胎位，与后续零件组焊后再进入人工预处理胎位18检测，检测合格后进入下一工序；由此可见，该装配***实现了侧梁组焊的自动化作业，在每个组焊工序后进行人工检测，实现了自动组焊与人工处理的无缝结合，大幅提高了侧梁的装配作业效率。另外，该***设置有检测机器人对零件进行识别，所以该***还能够实现混车型制造，即不同型号的侧梁的制造。

由于侧梁的结构较为复杂，要一次性完成组焊存在难度，也就是说，实际操作中，搬运机器人15一次性地将组成侧梁的所有零件搭建好存在很多困难，部分零件可能存在无法搭建的情况，需要在其他零件焊接好的基础上才能搭建，所以，实际操作时，可依据可操作性将侧梁的组焊分为多个步骤进行。

目前，通常将侧梁的分为两部分进行焊接，即将侧梁分为内筋和外体两大部分，其中内筋主要为腔体结构，包括下盖板、立板或腹板、弹簧筒及筋板等结构，外体主要包括上盖板、定位臂、定位臂筋板等结构。

在焊接时，先对侧梁的内筋进行组焊，之后进行人工预处理，最后进行自动焊接，接着，再对已焊好的内筋与侧梁外体进行组焊，之后进行人工预处理，最后进行自动焊接，以形成侧梁。

其中，人工预处理主要对组焊后可能存在的问题进行检测和确认，该步骤通过前述人工预处理胎位18进行，人工预处理胎位18对组焊后的工件检测合格后，即可进入后续自动焊接工序。

具体的方案中，前述储运工装包括内筋储运工装131和外体储运工装132，物料运输识别台12能够将通过吊装装置吊运来的零件按照内筋零件和外体零件分类，并分别分配至内筋储运工装131和外体储运工装132。显然，内筋储运工装131用于储运内筋零件，外体储运工装132用于储运外体零件。

相应地，组焊胎位包括并列设置的内筋组焊胎位161和外体组焊胎位162；搬运机器人15能够将内筋储运工装131的内筋零件搬运至内筋组焊胎位161，也能够将外体储运工装132的外体零件搬运至外体组焊胎位162。

具体的方案中，该装配***在前述组焊胎位与人工预处理胎位18之间还设有两个分别对应于内筋组焊胎位161和外体组焊胎位162的刚性随行夹具组装台；为便于描述，将与内筋组焊胎位161对应的刚性随行夹具组装台称之为第一刚性随行夹具组装台171，将与外体组焊胎位162对应的刚性随行夹具组装台称之为第二刚性随行夹具组装台172。

其中，第一刚性随行夹具组装台171用于装夹内筋组焊胎位161组焊后的工件，第二刚性随行夹具组装台172用于装夹外体组焊胎位162组焊后的工件。

经组焊胎位组焊后的工件，通过刚性随行夹具组装台的刚性随行夹具的夹持，对工件做反变形的保持，从而防止组焊后的工件在后续转运过程中发生因无法持续性刚性固定导致的变形量大难以调修的问题。可以理解，组焊后的工件，经刚性随行夹具组装台的机械手抓取至刚性随行夹具组装台，被随行夹具夹持后，与随行夹具一起进入下一胎位，即人工预处理胎位18。

具体的方案中，该装配***还包括RGV(Rail Guided Vehicle,有轨制导车辆)车，通过RGV车将装夹有工件的随行夹具运送至人工处理胎位18。

如前所述，将侧梁的内筋组焊好并经人工预处理检测后，还需对组焊好的内筋进行自动化焊接后，才能再返回进行其与外体的组焊-人工预处理-自动焊接。也就是说，组焊与后续自动化焊接是交互作业的。

为使组焊相关***与后续自动化焊接***很好地衔接，该装配***还包括与控制室21通信连接的存料台19、物流***20和焊接机器人23。其中，物流***20用于根据控制室21发送的运送指令将人工预处理胎位18检测后的工件运送至存料台19，或将存料台19存放的工件运送至焊接机器人23；焊接机器人23用于根据控制室21发送的焊接指令对工件进行焊接。

这里需要指出的是，由于人工预处理胎位18由操作人员进行操作，其与控制室21的通信可采用认为扫卡的方式，如操作人员在检测完成后，可通过员工卡二维码扫描人工预处理胎位18，再交互至控制室21。

这样，经组焊胎位组焊后的工件，被刚性随行夹具夹持后由RGV车运送至人工预处理胎位18进行人工检测，经检测合格后，由物流***20运送至存料台19，控制室21发送指令后，再由物流***20将被刚性随行夹具夹持的工件运送至焊接机器人23，由焊接机器人23根据控制室21的焊接指令完成相应的工件焊接。

这里需要指出的是，刚性随行夹具夹持组焊后的工件后，一直保持夹持直至到焊接机器人23处，刚性随行夹具在焊接机器人23松开工件后，在返回至刚性随行夹具组装台。

由于焊接机器人23实施焊接后的工件，还存在再与其他零件组焊的需要，所以，控制室21还能够发送逆向运送指令至物流***20，使物流***20将焊接机器人23焊接后的工件再沿之前的运送路线逆向运送至需要的组焊胎位，以进行下一步的组焊。

这里需要指出的是，前文仅指出将侧梁分为内筋和外体两部分进行先后装配，在具体处理时，内筋和外体的装配根据实际需要也可分为多个步骤，以侧梁内筋的装配为例，如实际中一次性完成内筋的组焊存在困难，则可多步骤进行，比如，先对内筋的一部分进行组焊→人工预处理→自动焊接，之后再返回至内筋组焊胎位161进行下一部分的组焊→人工预处理→自动焊接，如此多次交互完成内筋的装配。

由于侧梁的组焊分为多个步骤，所以，还可将物料运输识别台12与控制室21通信连接，物料运输识别台12根据控制室21反馈的组焊工序来分配相应的零件至储运工装。

以上对本发明所提供的一种转向架侧梁自动化装配***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.转向架侧梁自动化装配***，其特征在于，包括：

物料运输识别台(12)，用于识别组成侧梁的各零件并将其分配至储运工装；

检测机器人，用于识别所述储运工装的所述零件的二维码信息并发送至控制室(21)；

所述控制室(21)用于根据接收的所述二维码信息发送侧梁型号信息至搬运机器人(15)，并发送与侧梁型号相匹配的组焊指令至检测-组焊机器人(14)；

所述搬运机器人(15)用于将所述储运工装的所述零件搬运至组焊胎位，并根据所述侧梁型号信息搭建所述零件；

所述组焊机器人用于依据所述组焊指令对搭建好的所述零件进行组焊；

人工预处理胎位(18)，用于对所述组焊胎位组焊后的工件进行人工检测。

2.根据权利要求1所述的转向架侧梁自动化装配***，其特征在于，所述储运工装包括内筋储运工装(131)和外体储运工装(132)；

所述物料运输识别台(12)能够将所述零件按照内筋零件和外体零件分类并分别分配至所述内筋储运工装(131)和所述外体储运工装(132)；

所述组焊胎位包括并列设置的内筋组焊胎位(161)和外体组焊胎位(162)；

所述搬运机器人(15)用于将所述内筋储运工装(131)的所述内筋零件搬运至所述内筋组焊胎位(161)和将所述外体储运工装(131)的所述外体零件搬运至所述外体组焊胎位(162)。

3.根据权利要求2所述的转向架侧梁自动化装配***，其特征在于，还包括设于所述组焊胎位与所述人工预处理胎位(18)之间的两个分别对应于内筋组焊胎位(161)和所述外体组焊胎位(162)的刚性随行夹具组装台；两个所述刚性随行夹具组装台分别用于装夹所述内筋组焊胎位(161)组焊后的所述工件和所述外体组焊胎位(162)组焊后的所述工件。

4.根据权利要求3所述的转向架侧梁自动化装配***，其特征在于，还包括RGV车，其用于将装夹有所述工件的刚性随行夹具运送至所述人工预处理胎位(18)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的转向架侧梁自动化装配***，其特征在于，还包括与所述控制室(21)通信连接的存料台(19)、物流***(20)和焊接机器人(23)；

所述物流***(20)用于根据所述控制室(21)发送的运送指令将所述人工预处理胎位(18)检测后的所述工件运送至所述存料台(19)，或将所述存料台(19)存放的所述工件运送至所述焊接机器人(23)；

所述焊接机器人(23)用于根据所述控制室(21)发送的焊接指令对所述工件进行焊接。

6.根据权利要求5所述的转向架侧梁自动化装配***，其特征在于，所述物流***(20)还用于根据所述控制室(21)发送的逆向运送指令将所述焊接机器人(23)焊接后的所述工件运送至所述组焊胎位。

7.根据权利要求1-4任一项所述的转向架侧梁自动化装配***，其特征在于，所述检测机器人和所述组焊机器人集成为检测-组焊机器人(14)，其与所述搬运机器人(15)的旁侧还设有工装存放台(22)，所述工装存放台(22)用于存放所述搬运机器人(15)和所述检测-组焊机器人(14)的多个机械手终端。

8.根据权利要求1-4任一项所述的转向架侧梁自动化装配***，其特征在于，所述控制室(21)与所述物料运输识别台(12)通信连接，所述物料运输识别台(12)还用于根据所述控制室(21)反馈的组焊工序分配所述零件至所述储运工装。

9.根据权利要求1-4任一项所述的转向架侧梁自动化装配***，其特征在于，还包括存储有所述零件的配料区(11)、托盘和吊装设备，所述吊装设备用于将装载有所述零件的所述托盘吊装至所述物料运输识别台(12)。

10.根据权利要求1-4任一项所述的转向架侧梁自动化装配***，其特征在于，所述搬运机器人(15)为门框式机器人，所述检测-组焊机器人(14)为地面轨道式机器人。