CN109551132A - 一种用于焊接高速列车窗口的工艺方法及装置 - Google Patents

一种用于焊接高速列车窗口的工艺方法及装置 Download PDF

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刘立彬
杨晓文
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Abstract

本发明提出了一种用于焊接高速列车窗口的工艺方法及装置，包括：对待焊接的高速列车的车厢进行划分规划，包括：将整个高速列车的车厢按照功能划分为多个车厢组件，每个所述车厢组件包括多个窗口模块；根据每个所述车厢组件内的各类型的窗口模块的布局设计，将待焊接的窗口模块放置在底架上，在工作线上进行布置，利用焊接设备依次对每个窗口模块进行焊接，以焊接成为一个完整的车厢组件；在完成每个所述车厢组件的独立焊接后，依据所述高速列车的规划，将各个独立的车厢组件焊接成整体的高速列车。本发明工艺方案节省空间和劳动力,提高了生产效率、灵活性高、方便操作。

Description

一种用于焊接高速列车窗口的工艺方法及装置
技术领域
本发明涉及机械设备、工业搬运技术领域，特别涉及一种用于焊接高速列车窗口的工艺方法及装置。
背景技术
我国制造业已有10多年的高速发展期，已成为世界工业制造大国。但是直到目前为止，大部分生产制造企业仍然是采用人工和专机的传统方式。落后的上下料生产方式，导致劳动生产率低、生产成本高、资源消耗大、环境污染严重、综合竞争力弱。近年来，多数制造企业逐步向自动化生产转型。
自动化技术作为推动我国制造业继续快速发展最基础也是最关键的技术，近年来在市场上得到了广泛的关注。众多企业深知自动化转型升级的重要性，紧紧抓住工业化自动化深度发展融合的大趋势，不断研发、推出新技术、新产品及解决方案，为助力制造业的转型升级和产业结构调整发挥着积极的带头作用，将自动化向深度与广度推进。
但是，火车车厢窗口模块一直以来都是采用传统的人工焊接方式，如何将自动化技术引入到火车车厢窗口模块焊接中，是当前火车焊接中需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种用于焊接高速列车窗口的工艺方法及装置。
为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种用于焊接高速列车窗口的工艺方法，包括如下步骤：
步骤S1，对待焊接的高速列车的车厢进行划分规划，包括：将整个高速列车的车厢按照功能划分为多个车厢组件，每个所述车厢组件包括多个窗口模块；
步骤S2，根据每个所述车厢组件内的各类型的窗口模块依照规格尺寸，安装形式，数量多少进行合并归类，并依据产品形式进行柔性化设计；
步骤S3，根据每个所述车厢组件内的各类型的窗口模块规划好的柔性生产模式，依照生产计划按照产量需求分析生产能力及生产所需设备数量；
步骤S4，根据每个所述车厢组件内的生产数量及设备数量进行整体的窗口模块生产工作站的布局设计，
步骤S5，在柔性生产工作站内将待焊接的窗口模块放置在底架上，在工作线上进行布置，利用焊接设备依次对每个窗口模块进行自动焊接，以焊接成为一个完整的车厢组件；
步骤S6，在完成每个所述车厢组件的独立焊接后，依据所述高速列车的规划，将各个独立的车厢组件焊接成整体的高速列车。
进一步，在所述步骤S1中，划分成的多个车厢组件包括：硬座车厢组件、卧铺包厢组件、餐桌合造车厢组件。
进一步，在所述步骤S1中，所述硬座车厢组件包括7类窗口类型，共27个窗口模块；
所述卧铺车厢组件包括6类窗口类型，共30个窗口模块；
所述餐桌合造组件包括10类窗口类型，共26个窗口模块；
所述卧铺包厢组件包括7类窗口类型，共28个窗口模块。
进一步，在所述步骤S5中，在所述工作线上的底架，依据各个窗口的宽度、中心位置进行标记，以控制所述焊接设备行进到目标位置进行焊接。
本发明还提出一种用于焊接高速列车窗口的工艺装置，包括：机器人自动焊接设备、柔性焊接夹具、清洁设备、安全防护设备、底架，其中，所述机器人自动焊接设备位于工作区域的中心位置处，所述机器人自动焊接设备的末端安装有焊枪，所述柔性焊接夹具包括多个柔性夹具，分别布置与待焊接的窗口模块的一侧，待焊接的窗口模块放置在所述底架上，其中，整个高速列车的车厢按照功能划分为多个车厢组件，每个所述车厢组件包括多个窗口模块，所述柔性焊接夹具将待焊接的窗口模块在底架上夹紧，由机器人自动焊接设备夹持焊枪依次对每个窗口模块进行焊接，以焊接成为一个完整的车厢组件；在完成每个所述车厢组件的独立焊接后，依据所述高速列车的规划，将各个独立的车厢组件焊接成整体的高速列车，所述清洁设备位于机器人自动焊接设备的一侧，所述机器人自动焊接设备在工作预设时长后，自动将焊枪放置于所述清洁设备的清洗筒内以进行清洁，所述安全防护设备安装于所述工作区域的边界处，当有异物或人员进入时发出报警。
进一步，多个车厢组件包括：硬座车厢组件、卧铺包厢组件、餐桌合造车厢组件。
进一步，所述硬座车厢组件包括7类窗口类型，共27个窗口模块；
所述卧铺车厢组件包括6类窗口类型，共30个窗口模块；
所述餐桌合造组件包括10类窗口类型，共26个窗口模块；
所述卧铺包厢组件包括7类窗口类型，共28个窗口模块。
进一步，所述安全防护设备采用安全光栅。
进一步，本发明还包括：调休平台，所述调休平台位于所述安全防护设备的外侧。
根据本发明实施例的用于焊接高速列车窗口的工艺方法及装置，通过将一个车厢拆分成多个窗口模块来焊接，然后再把这些窗口模块组合在一起焊接可以实现多种车型柔性自动化焊接，该工艺方案节省空间和劳动力,提高了生产效率。并且，本发明采用移动焊枪实现对各个车厢组件的焊接，具有灵活性高、方便操作的特点。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的用于焊接高速列车窗口的工艺方法的流程图；
图2为根据本发明实施例的硬座车的焊接示意图；
图3为根据本发明实施例的卧铺车厢的焊接示意图；
图4为根据本发明实施例的餐车合造的焊接示意图；
图5为根据本发明实施例的卧铺包厢的焊接示意图；
图6为根据本发明实施例的车厢拆分焊接的示意图；
图7为根据本发明实施例的用于焊接高速列车窗口的工艺装置的示意图。
图8为根据本发明实施例的柔性焊接夹具及待焊接的窗口模块的示意图；
图9为根据本发明实施例的机器人自动焊接设备的示意图；
图10为根据本发明实施例的清洁设备的示意图；
图11为根据本发明实施例的调休平台的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提出一种用于焊接高速列车窗口的工艺方法及装置，主要应用于机械设备、工业搬运等领域，适用于汽车生产装配线零部件料箱搬运，尤其是自动化生产线。
如图1所示，本发明实施例的用于焊接高速列车窗口的工艺方法，包括如下步骤：
步骤S1，对待焊接的高速列车的车厢进行划分规划，包括：将整个高速列车的车厢按照功能划分为多个车厢组件，每个车厢组件包括多个窗口模块。
在本步骤中，参考图6，划分成的多个车厢组件包括：硬座车厢组件、卧铺包厢组件、餐桌合造车厢组件。需要说明的是，车厢组件的类型不限于上述，还可以包括其他类型的车厢组件，在此不再赘述。
优选的，硬座车厢组件包括7类窗口类型，共27个窗口模块，如图2所示。
卧铺车厢组件包括6类窗口类型，共30个窗口模块，如图3所示。
餐桌合造组件包括10类窗口类型，共26个窗口模块，如图4所示。
卧铺包厢组件包括7类窗口类型，共28个窗口模块，如图5所示。
步骤S2，根据每个所述车厢组件内的各类型的窗口模块依照规格尺寸，安装形式，数量多少进行合并归类，并依据产品形式进行柔性化设计。
步骤S3，根据每个所述车厢组件内的各类型的窗口模块规划好的柔性生产模式，依照生产计划按照产量需求分析生产能力及生产所需设备数量。
步骤S4，根据每个车厢组件内的生产数量及设备数量进行整体的窗口模块生产工作站的布局设计。
步骤S5，在柔性生产工作站内将待焊接的窗口模块放置在底架上，在工作线上进行布置，利用焊接设备依次对每个窗口模块进行自动焊接，以焊接成为一个完整的车厢组件、
在工作线上的底架，依据各个窗口的宽度、中心位置进行标记，以控制焊接设备行进到目标位置进行焊接。
步骤S6，在完成每个车厢组件的独立焊接后，依据高速列车的规划，将各个独立的车厢组件焊接成整体的高速列车。
如图7所示，本发明还提出一种用于焊接高速列车窗口的工艺装置，包括：机器人自动焊接设备100、柔性焊接夹具200、清洁设备300、安全防护设备、底架500。
如图9所示，机器人自动焊接设备100位于工作区域的中心位置处，机器人自动焊接设备100的末端安装有焊枪。参考图8，柔性焊接夹具200包括多个柔性夹具，分别布置与待焊接的窗口模块600的一侧，待焊接的窗口模块600放置在底架500上。其中，整个高速列车的车厢按照功能划分为多个车厢组件，每个车厢组件包括多个窗口模块，柔性焊接夹具200将待焊接的窗口模块在底架500上夹紧，由机器人自动焊接设备100夹持焊枪依次对每个窗口模块进行焊接，以焊接成为一个完整的车厢组件；在完成每个车厢组件的独立焊接后，依据高速列车的规划，将各个独立的车厢组件焊接成整体的高速列车。
如图10所示，清洁设备300位于机器人自动焊接设备100的一侧，机器人自动焊接设备100在工作预设时长后，自动将焊枪放置于清洁设备300的清洗筒内以进行清洁，安全防护设备安装于工作区域的边界处，当有异物或人员进入时发出报警。
在本发明的一个实施例中，多个车厢组件包括：硬座车厢组件、卧铺包厢组件、餐桌合造车厢组件。
硬座车厢组件包括7类窗口类型，共27个窗口模块；卧铺车厢组件包括6类窗口类型，共30个窗口模块；餐桌合造组件包括10类窗口类型，共26个窗口模块；卧铺包厢组件包括7类窗口类型，共28个窗口模块。
在本发明的实施例中，安全防护设备采用安全光栅。安全光栅的控制原理是：通过发光器发射光信号，接收器直接接收光信号，形成保护光幕，受光器监控光幕的通断状态，并把光幕的通断信号通过内部电路处理，直接输出低电平(通光时)或高电平(挡光时)，通过传输线连到PCL或者报警器报警电路，从而实现设备停止或者发出安全报警。安全光栅的安全防护显得更简单更灵活，也简化了一些常规的任务，比如设备的安装、维护以及维修等。通过安装安全光栅，能够有效的避免安全事故的发生，能够避免操作人员与第三方危险设备接触，减少事故综合成本，有利于提高公司的生产效益，保护操作员的人身安全。
此外，如图11所示，本发明实施例的用于焊接高速列车窗口的工艺方法及装置，还包括：调休平台400位于安全防护设备的外侧，用于作为操作员的调休场所。
根据本发明实施例的用于焊接高速列车窗口的工艺方法及装置，通过将一个车厢拆分成多个窗口模块来焊接，然后再把这些窗口模块组合在一起焊接可以实现多种车型柔性自动化焊接，该工艺方案节省空间和劳动力,提高了生产效率。并且，本发明采用移动焊枪实现对各个车厢组件的焊接，具有灵活性高、方便操作的特点。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (9)

1.一种用于焊接高速列车窗口的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，对待焊接的高速列车的车厢进行划分规划，包括：将整个高速列车的车厢按照功能划分为多个车厢组件，每个所述车厢组件包括多个窗口模块；
步骤S2，根据每个所述车厢组件内的各类型的窗口模块依照规格尺寸，安装形式，数量多少进行合并归类，并依据产品形式进行柔性化设计；
步骤S3，根据每个所述车厢组件内的各类型的窗口模块规划好的柔性生产模式，依照生产计划按照产量需求分析生产能力及生产所需设备数量；
步骤S4，根据每个所述车厢组件内的生产数量及设备数量进行整体的窗口模块生产工作站的布局设计，
步骤S5，在柔性生产工作站内将待焊接的窗口模块放置在底架上，在工作线上进行布置，利用焊接设备依次对每个窗口模块进行自动焊接，以焊接成为一个完整的车厢组件；
步骤S6，在完成每个所述车厢组件的独立焊接后，依据所述高速列车的规划，将各个独立的车厢组件焊接成整体的高速列车。
2.如权利要求1所述的用于焊接高速列车窗口的工艺方法，其特征在于，在所述步骤S1中，划分成的多个车厢组件包括：硬座车厢组件、卧铺包厢组件、餐桌合造车厢组件。
3.如权利要求2所述的用于焊接高速列车窗口的工艺方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述硬座车厢组件包括7类窗口类型，共27个窗口模块；
所述卧铺车厢组件包括6类窗口类型，共30个窗口模块；
所述餐桌合造组件包括10类窗口类型，共26个窗口模块；
所述卧铺包厢组件包括7类窗口类型，共28个窗口模块。
4.如权利要求1所述的用于焊接高速列车窗口的工艺方法，其特征在于，在所述步骤S5中，在所述工作线上的底架，依据各个窗口的宽度、中心位置进行标记，以控制所述焊接设备行进到目标位置进行焊接。
5.一种用于焊接高速列车窗口的工艺装置，其特征在于，包括：机器人自动焊接设备、柔性焊接夹具、清洁设备、安全防护设备、底架，其中，所述机器人自动焊接设备位于工作区域的中心位置处，所述机器人自动焊接设备的末端安装有焊枪，所述柔性焊接夹具包括多个柔性夹具，分别布置与待焊接的窗口模块的一侧，待焊接的窗口模块放置在所述底架上，其中，整个高速列车的车厢按照功能划分为多个车厢组件，每个所述车厢组件包括多个窗口模块，所述柔性焊接夹具将待焊接的窗口模块在底架上夹紧，由机器人自动焊接设备夹持焊枪依次对每个窗口模块进行焊接，以焊接成为一个完整的车厢组件；在完成每个所述车厢组件的独立焊接后，依据所述高速列车的规划，将各个独立的车厢组件焊接成整体的高速列车，所述清洁设备位于机器人自动焊接设备的一侧，所述机器人自动焊接设备在工作预设时长后，自动将焊枪放置于所述清洁设备的清洗筒内以进行清洁，所述安全防护设备安装于所述工作区域的边界处，当有异物或人员进入时发出报警。
6.如权利要求5所述的用于焊接高速列车窗口的工艺装置，其特征在于，多个车厢组件包括：硬座车厢组件、卧铺包厢组件、餐桌合造车厢组件。
7.如权利要求5所述的用于焊接高速列车窗口的工艺装置，其特征在于，所述硬座车厢组件包括7类窗口类型，共27个窗口模块；
所述卧铺车厢组件包括6类窗口类型，共30个窗口模块；
所述餐桌合造组件包括10类窗口类型，共26个窗口模块；
所述卧铺包厢组件包括7类窗口类型，共28个窗口模块。
8.如权利要求5所述的用于焊接高速列车窗口的工艺装置，其特征在于，所述安全防护设备采用安全光栅。
9.如权利要求5所述的用于焊接高速列车窗口的工艺装置，其特征在于，还包括：调休平台，所述调休平台位于所述安全防护设备的外侧。
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