本發(fā)明涉及軌道車輛制造技術領域，特別是涉及一種轉(zhuǎn)向架側(cè)梁自動化裝配系統(tǒng)。
背景技術：
目前，轉(zhuǎn)向架構架側(cè)梁的裝配已實現(xiàn)了自動化焊接、智能化物流系統(tǒng)、異常信息處理系統(tǒng)等模塊的研發(fā)。
但是，側(cè)梁裝配中，各部件的組焊(組裝和點焊固定)、預處理等工序仍需采用人工焊接，這樣一來，占用高技能人員多、作業(yè)效率低下；同時，各部件的組焊質(zhì)量受人工技能水平影響較大；另外，人工對各部件進行組裝后，后續(xù)自動化焊接時還需輔助焊接位置，占用時間長，難以實現(xiàn)節(jié)拍化生產(chǎn)。
因此，如何改進現(xiàn)有裝配系統(tǒng)，以實現(xiàn)側(cè)梁裝配時各部件組焊的自動化作業(yè)，提高裝配作業(yè)效率，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)向架側(cè)梁自動化裝配系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)側(cè)梁裝配時各部件組焊的自動化作業(yè)，提高了裝配作業(yè)效率。
為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)向架側(cè)梁自動化裝配系統(tǒng)，包括：
物料運輸識別臺，用于識別組成側(cè)梁的各零件并將其分配至儲運工裝；
檢測機器人，用于識別所述儲運工裝的所述零件的二維碼信息并發(fā)送至控制室；
所述控制室用于根據(jù)接收的所述二維碼信息發(fā)送側(cè)梁型號信息至搬運機器人，并發(fā)送與側(cè)梁型號相匹配的組焊指令至檢測-組焊機器人；
所述搬運機器人用于將所述儲運工裝的所述零件搬運至組焊胎位，并根據(jù)所述側(cè)梁型號信息搭建所述零件；
所述組焊機器人用于依據(jù)所述組焊指令對搭建好的所述零件進行組焊；
人工預處理胎位，用于對所述組焊胎位組焊后的工件進行人工檢測。
本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)向架側(cè)梁自動化裝配系統(tǒng)，在裝配時，通過物料運輸識別臺對組成側(cè)梁的各零件進行識別，并根據(jù)需要將零件分配至儲運工裝，通過搬運機器人將儲運工裝的各零件搬運至組焊胎位，并依據(jù)控制室反饋的側(cè)梁型號信息搭建各零件，這里的搭建指根據(jù)側(cè)梁型號確定各零件的相對位置，其中，控制室根據(jù)檢測機器人識別的零件二維碼信息確定側(cè)梁型號，控制室還根據(jù)確定的側(cè)梁型號發(fā)送組焊指令至組焊機器人，組焊機器人根據(jù)組焊指令對搭建好的零件進行組焊；組焊后的工件運送至人工預處理胎位進行人工檢測。實際中側(cè)梁的零部件較多，裝配需要多步驟才能實現(xiàn)，相應地需要多次組焊，每次需要組焊時均可將前一工序的工件送回組焊胎位，與后續(xù)零件組焊后再進入人工預處理胎位檢測，檢測合格后進入下一工序；由此可見，該裝配系統(tǒng)實現(xiàn)了側(cè)梁組焊的自動化作業(yè)，在每個組焊工序后進行人工檢測，實現(xiàn)了自動組焊與人工處理的無縫結(jié)合，大幅提高了側(cè)梁的裝配作業(yè)效率。
可選的，所述儲運工裝包括內(nèi)筋儲運工裝和外體儲運工裝；
所述物料運輸識別臺能夠?qū)⑺隽慵凑諆?nèi)筋零件和外體零件分類并分別分配至所述內(nèi)筋儲運工裝和所述外體儲運工裝；
所述組焊胎位包括并列設置的內(nèi)筋組焊胎位和外體組焊胎位；
所述搬運機器人用于將所述內(nèi)筋儲運工裝的所述內(nèi)筋零件搬運至所述內(nèi)筋組焊胎位和將所述外體儲運工裝的所述外體零件搬運至所述外體組焊胎位。
可選的，還包括設于所述組焊胎位與所述人工預處理胎位之間的兩個分別對應于內(nèi)筋組焊胎位和所述外體組焊胎位的剛性隨行夾具組裝臺；兩個所述剛性隨行夾具組裝臺分別用于裝夾所述內(nèi)筋組焊胎位組焊后的所述工件和所述外體組焊胎位組焊后的所述工件。
可選的，還包括RGV車，其用于將裝夾有所述工件的剛性隨行夾具運送至所述人工預處理胎位。
可選的，還包括與所述控制室通信連接的存料臺、物流系統(tǒng)和焊接機器人；
所述物流系統(tǒng)用于根據(jù)所述控制室發(fā)送的運送指令將所述人工預處理胎位檢測后的所述工件運送至所述存料臺，或?qū)⑺龃媪吓_存放的所述工件運送至所述焊接機器人；
所述焊接機器人用于根據(jù)所述控制室發(fā)送的焊接指令對所述工件進行焊接。
可選的，所述物流系統(tǒng)還用于根據(jù)所述控制室發(fā)送的逆向運送指令將所述焊接機器人焊接后的所述工件運送至所述組焊胎位。
可選的，所述檢測機器人和所述組焊機器人集成為檢測-組焊機器人，其與所述搬運機器人的旁側(cè)還設有工裝存放臺，所述工裝存放臺用于存放所述搬運機器人和所述檢測-組焊機器人的多個機械手終端。
可選的，所述控制室與所述物料運輸識別臺通信連接，所述物料運輸識別臺還用于根據(jù)所述控制室反饋的組焊工序分配所述零件至所述儲運工裝。
可選的，還包括存儲有所述零件的配料區(qū)、托盤和吊裝設備，所述吊裝設備用于將裝載有所述零件的所述托盤吊裝至所述物料運輸識別臺。
可選的，所述搬運機器人為門框式機器人，所述檢測-組焊機器人為地面軌道式機器人。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所提供轉(zhuǎn)向架側(cè)梁自動化裝配系統(tǒng)一種具體實施例的結(jié)構框圖。
附圖標記說明：
配料區(qū)11，物料運輸識別臺12，內(nèi)筋儲運工裝131，外體儲運工裝132，檢測-組焊機器人14，搬運機器人15，內(nèi)筋組焊胎位161，外體組焊胎位162，第一剛性隨行夾具組裝臺171，第二剛性隨行夾具組裝臺172，人工預處理胎位18，存料臺19，物流系統(tǒng)20，控制室21，工裝存放臺22，焊接機器人23。
具體實施方式
本發(fā)明的核心是提供一種轉(zhuǎn)向架側(cè)梁自動化裝配系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)側(cè)梁裝配時各部件組焊的自動化作業(yè)，提高了裝配作業(yè)效率。
為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
請參考圖1，圖1為本發(fā)明所提供轉(zhuǎn)向架側(cè)梁自動化裝配系統(tǒng)一種具體實施例的結(jié)構框圖。
本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)向架側(cè)梁自動化裝配系統(tǒng)著重于對側(cè)梁組焊自動化的實現(xiàn)，并自動化組焊與后續(xù)自動化焊接能夠無縫結(jié)合，以實現(xiàn)節(jié)拍化生產(chǎn)。其中，側(cè)梁組焊后的自動化焊接可采用現(xiàn)有技術實現(xiàn)，本文不做重點描述。
需要說明的是，本文中所指組焊是指將各零件按照相互之間的位置關系搭建后，通過點焊固定彼此的相對位置。
如圖1所示，本實施例所提供的轉(zhuǎn)向架側(cè)梁自動化裝配系統(tǒng)包括物料運輸識別臺12、檢測機器人、搬運機器人15、組焊機器人、人工預處理胎位18和控制室21。
其中，物料運輸識別臺12用于識別組成側(cè)梁的各零件并將其分配至儲運工裝。
具體的方案中，可在物料運輸識別臺12旁側(cè)設置配料區(qū)11，顯然，配料區(qū)11存放有組成側(cè)梁的各零件，且各零件批量存放在配料區(qū)11，各零件上分別設置有表征該零件所屬側(cè)梁類型的二維碼信息。
具體地，配料區(qū)11的各零件可放置于托盤上，利用吊裝設備(圖中未示出)將裝載有零件的托盤吊運至物料運輸識別臺12。
檢測機器人用于識別儲運工裝的已配零件的二維碼信息，并發(fā)送至控制室21。
控制室21用于根據(jù)接收的二維碼信息確定側(cè)梁型號信息，并將側(cè)梁型號信息發(fā)送至搬運機器人15；控制室21還用于根據(jù)確定的側(cè)梁型號信息發(fā)送與側(cè)梁型號相匹配的組焊指令至組焊機器人。
搬運機器人15用于將儲運工裝的已配零件搬運至組焊胎位，并根據(jù)控制室21反饋的側(cè)梁型號信息搭建各零件。
可以理解，這里的搭建指的是確定已搬運零件之間的相互位置關系。因側(cè)梁型號不同，側(cè)梁的零件組成及零件之間的相互位置關系也不同，故在搭建零件之前需要先確定擬組焊側(cè)梁的型號。
組焊機器人用于根據(jù)控制室21發(fā)送的組焊指令對搬運機器人15搭建好的零件進行組焊。
圖示具體方案中，將前述檢測機器人與組焊機器人集成為一體，此處將其稱之為檢測-組焊機器人14。
可以理解，實際應用中，物料運輸識別臺12分配零件至儲運工裝后，檢測-組焊機器人14先通過其檢測部分識別零件的二維碼信息并反饋至控制室21，再根據(jù)控制室21反饋的組焊指令對搬運機器人15搭建好的零件進行組焊。
具體地，根據(jù)需要組焊指令包括組裝、反變形控制、點固焊接及焊修坡口等。當然，組焊指令除了各工藝內(nèi)容外，還包括各工藝的先后順序。
具體的方案中，搬運機器人15可選用門框式機器人，以便于搬運操作；檢測-組焊機器人14可選用地面軌道式機器人，以方便檢測和組焊各工藝步驟的操作，兩者的設置有助于合理利用空間。
實際中，側(cè)梁的型號多樣，側(cè)梁的零件組成必然不同，相應地，檢測-組焊機器人14和搬運機器人15必然會有多個機械手終端，以與不同型號的側(cè)梁相匹配，為便于檢測-組焊機器人14和搬運機器人15的機械手終端的更換，該裝配系統(tǒng)進一步在檢測-組焊機器人14好搬運機器人15的旁側(cè)設置有工裝存放臺22，其用于存放檢測-組焊機器人14和搬運機器人15的多個機械手終端。
該實施例提供的轉(zhuǎn)向架側(cè)梁自動化裝配系統(tǒng)，在裝配時，通過物料運輸識別臺12對組成側(cè)梁的各零件進行識別，并根據(jù)需要將零件分配至儲運工裝，通過搬運機器人15將儲運工裝的各零件搬運至組焊胎位，并依據(jù)控制室21反饋的側(cè)梁型號信息搭建各零件，這里的搭建指根據(jù)側(cè)梁型號確定各零件的相對位置，其中，控制室21根據(jù)檢測-組焊機器人14的檢測部分識別的零件二維碼信息確定側(cè)梁型號，控制室21還根據(jù)確定的側(cè)梁型號發(fā)送組焊指令至檢測-組焊機器人14，檢測-組焊機器人14的組焊部分根據(jù)組焊指令對搭建好的零件進行組焊；組焊后的工件運送至人工預處理胎位18進行人工檢測。
實際中側(cè)梁的零部件較多，裝配需要多步驟才能實現(xiàn)，相應地需要多次組焊，每次需要組焊時均可將前一工序的工件送回組焊胎位，與后續(xù)零件組焊后再進入人工預處理胎位18檢測，檢測合格后進入下一工序；由此可見，該裝配系統(tǒng)實現(xiàn)了側(cè)梁組焊的自動化作業(yè)，在每個組焊工序后進行人工檢測，實現(xiàn)了自動組焊與人工處理的無縫結(jié)合，大幅提高了側(cè)梁的裝配作業(yè)效率。另外，該系統(tǒng)設置有檢測機器人對零件進行識別，所以該系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)混車型制造，即不同型號的側(cè)梁的制造。
由于側(cè)梁的結(jié)構較為復雜，要一次性完成組焊存在難度，也就是說，實際操作中，搬運機器人15一次性地將組成側(cè)梁的所有零件搭建好存在很多困難，部分零件可能存在無法搭建的情況，需要在其他零件焊接好的基礎上才能搭建，所以，實際操作時，可依據(jù)可操作性將側(cè)梁的組焊分為多個步驟進行。
目前，通常將側(cè)梁的分為兩部分進行焊接，即將側(cè)梁分為內(nèi)筋和外體兩大部分，其中內(nèi)筋主要為腔體結(jié)構，包括下蓋板、立板或腹板、彈簧筒及筋板等結(jié)構，外體主要包括上蓋板、定位臂、定位臂筋板等結(jié)構。
在焊接時，先對側(cè)梁的內(nèi)筋進行組焊，之后進行人工預處理，最后進行自動焊接，接著，再對已焊好的內(nèi)筋與側(cè)梁外體進行組焊，之后進行人工預處理，最后進行自動焊接，以形成側(cè)梁。
其中，人工預處理主要對組焊后可能存在的問題進行檢測和確認，該步驟通過前述人工預處理胎位18進行，人工預處理胎位18對組焊后的工件檢測合格后，即可進入后續(xù)自動焊接工序。
具體的方案中，前述儲運工裝包括內(nèi)筋儲運工裝131和外體儲運工裝132，物料運輸識別臺12能夠?qū)⑼ㄟ^吊裝裝置吊運來的零件按照內(nèi)筋零件和外體零件分類，并分別分配至內(nèi)筋儲運工裝131和外體儲運工裝132。顯然，內(nèi)筋儲運工裝131用于儲運內(nèi)筋零件，外體儲運工裝132用于儲運外體零件。
相應地，組焊胎位包括并列設置的內(nèi)筋組焊胎位161和外體組焊胎位162；搬運機器人15能夠?qū)?nèi)筋儲運工裝131的內(nèi)筋零件搬運至內(nèi)筋組焊胎位161，也能夠?qū)⑼怏w儲運工裝132的外體零件搬運至外體組焊胎位162。
具體的方案中，該裝配系統(tǒng)在前述組焊胎位與人工預處理胎位18之間還設有兩個分別對應于內(nèi)筋組焊胎位161和外體組焊胎位162的剛性隨行夾具組裝臺；為便于描述，將與內(nèi)筋組焊胎位161對應的剛性隨行夾具組裝臺稱之為第一剛性隨行夾具組裝臺171，將與外體組焊胎位162對應的剛性隨行夾具組裝臺稱之為第二剛性隨行夾具組裝臺172。
其中，第一剛性隨行夾具組裝臺171用于裝夾內(nèi)筋組焊胎位161組焊后的工件，第二剛性隨行夾具組裝臺172用于裝夾外體組焊胎位162組焊后的工件。
經(jīng)組焊胎位組焊后的工件，通過剛性隨行夾具組裝臺的剛性隨行夾具的夾持，對工件做反變形的保持，從而防止組焊后的工件在后續(xù)轉(zhuǎn)運過程中發(fā)生因無法持續(xù)性剛性固定導致的變形量大難以調(diào)修的問題?？梢岳斫猓M焊后的工件，經(jīng)剛性隨行夾具組裝臺的機械手抓取至剛性隨行夾具組裝臺，被隨行夾具夾持后，與隨行夾具一起進入下一胎位，即人工預處理胎位18。
具體的方案中，該裝配系統(tǒng)還包括RGV(Rail Guided Vehicle,有軌制導車輛)車，通過RGV車將裝夾有工件的隨行夾具運送至人工處理胎位18。
如前所述，將側(cè)梁的內(nèi)筋組焊好并經(jīng)人工預處理檢測后，還需對組焊好的內(nèi)筋進行自動化焊接后，才能再返回進行其與外體的組焊-人工預處理-自動焊接。也就是說，組焊與后續(xù)自動化焊接是交互作業(yè)的。
為使組焊相關系統(tǒng)與后續(xù)自動化焊接系統(tǒng)很好地銜接，該裝配系統(tǒng)還包括與控制室21通信連接的存料臺19、物流系統(tǒng)20和焊接機器人23。其中，物流系統(tǒng)20用于根據(jù)控制室21發(fā)送的運送指令將人工預處理胎位18檢測后的工件運送至存料臺19，或?qū)⒋媪吓_19存放的工件運送至焊接機器人23；焊接機器人23用于根據(jù)控制室21發(fā)送的焊接指令對工件進行焊接。
這里需要指出的是，由于人工預處理胎位18由操作人員進行操作，其與控制室21的通信可采用認為掃卡的方式，如操作人員在檢測完成后，可通過員工卡二維碼掃描人工預處理胎位18，再交互至控制室21。
這樣，經(jīng)組焊胎位組焊后的工件，被剛性隨行夾具夾持后由RGV車運送至人工預處理胎位18進行人工檢測，經(jīng)檢測合格后，由物流系統(tǒng)20運送至存料臺19，控制室21發(fā)送指令后，再由物流系統(tǒng)20將被剛性隨行夾具夾持的工件運送至焊接機器人23，由焊接機器人23根據(jù)控制室21的焊接指令完成相應的工件焊接。
這里需要指出的是，剛性隨行夾具夾持組焊后的工件后，一直保持夾持直至到焊接機器人23處，剛性隨行夾具在焊接機器人23松開工件后，在返回至剛性隨行夾具組裝臺。
由于焊接機器人23實施焊接后的工件，還存在再與其他零件組焊的需要，所以，控制室21還能夠發(fā)送逆向運送指令至物流系統(tǒng)20，使物流系統(tǒng)20將焊接機器人23焊接后的工件再沿之前的運送路線逆向運送至需要的組焊胎位，以進行下一步的組焊。
這里需要指出的是，前文僅指出將側(cè)梁分為內(nèi)筋和外體兩部分進行先后裝配，在具體處理時，內(nèi)筋和外體的裝配根據(jù)實際需要也可分為多個步驟，以側(cè)梁內(nèi)筋的裝配為例，如實際中一次性完成內(nèi)筋的組焊存在困難，則可多步驟進行，比如，先對內(nèi)筋的一部分進行組焊→人工預處理→自動焊接，之后再返回至內(nèi)筋組焊胎位161進行下一部分的組焊→人工預處理→自動焊接，如此多次交互完成內(nèi)筋的裝配。
由于側(cè)梁的組焊分為多個步驟，所以，還可將物料運輸識別臺12與控制室21通信連接，物料運輸識別臺12根據(jù)控制室21反饋的組焊工序來分配相應的零件至儲運工裝。
以上對本發(fā)明所提供的一種轉(zhuǎn)向架側(cè)梁自動化裝配系統(tǒng)進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。