【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道车辆生产制造设备，尤其涉及一种适用于重载机车的机车构架侧梁自动装配系统。
技术介绍
1、随着焊接制造业向着智能化的发展以及机器人柔性生产技术的不断研究和应用，以各类机器人、物流导轨、自动化工装输送线为主的柔性焊接智能制造单元已成为焊接生产自动化的主要发展方向之一。
2、针对重载机车构架侧梁结构复杂的特殊性，目前大部分企业的主要生产模式是依靠人工操作，专用工装定位，这种模式需要大量工人且劳动强度大，自动化程度不高，效率低下，占用太多的资源，未能够将工业机器人及自动化技术的先进性充分利用起来。
3、同时，轨道交通行业，如城轨地铁侧梁有自动化装配系统的类似案例，一方面城轨地铁侧梁结构简单、重量低，其装配技术无法应用于重载机车侧梁自动化装配；另一方面，其装配系统由十数个工位构成，占用了大量工厂平面，其集成度低，实际应用价值小。
4、因此，如何完成各类自动化设备间的高度集成设计，大幅降低工厂平面占用，实现重载机车构架侧梁自动化装配，成为各重载机车类企业技术人员目前急需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够有效减少人工劳动强度、集成化较高并适用于重载机车的机车构架侧梁自动装配系统。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、根据本专利技术的一个方面，提供一种机车构架侧梁自动装配系统，其中：装配系统包括执行系统以及管理系统；所述执行系统包括立
4、根据本专利技术的其中一个实施方式，所述立体库包括多个库位，每个所述库位均具有编码，所述堆垛机设置有识别机构，所述识别机构用于识别所述编码的编码信息，所述管理系统根据所述识别机构识别到的编码信息控制所述堆垛机的取放动作和移动位置。
5、根据本专利技术的其中一个实施方式，所述变位器包括两个支架、两个旋转盘及驱动机构，两个所述支架沿轴向间隔布置，两个所述旋转盘分别可旋转地设置在两个所述支架的相对的内侧，两个所述旋转盘用于固定所述随行工装并能旋转调整所述随行工装的位置，所述驱动机构经由驱动轴驱动所述旋转盘旋转，所述驱动轴与所述焊接机器人联动。
6、根据本专利技术的其中一个实施方式，其中：所述驱动机构连接有接地线，所述变位器还设置有弹压式导电装置，用于所述接地线的引入；和/或，所述驱动机构包括铜电刷，所述铜电刷经由弹性件压紧于所述旋转盘上，所述弹性件为矩形弹簧；和/或，所述驱动轴设置有刹车机构，所述刹车机构用于实现所述变位器在所述旋转盘旋转至任意位置时的自锁功能。
7、根据本专利技术的其中一个实施方式，所述变位器设置有随行工装及工装夹具，所述随行工装用于支撑多个物料并进行组对，所述工装夹具用于与所述旋转盘固定连接，以此夹紧定位所述随行工装，所述工装夹具包括机械定位机构，所述机械定位机构采用由plc控制的气动机构驱动。
8、根据本专利技术的其中一个实施方式，所述物料存放工作台设置有限位块，所述限位块用于定位放置在所述物料存放工作台上的物料。
9、根据本专利技术的其中一个实施方式，所述自动组装机器人配置有多个抓取夹头，并能通过所述抓取夹头抓取物料，至少两个所述抓取夹头的对应抓取的物料不相同，所述自动组装机器人被配置为根据待抓取的物料选择对应的所述抓取夹头进行抓取。
10、根据本专利技术的其中一个实施方式，所述焊接机器人为六轴工业机器人。
11、根据本专利技术的其中一个实施方式，还包括地轨，所述地轨包括底座、导轨、第一滑板、第二滑板以及驱动系统，所述底座设置于底面或者以基座上，所述导轨设置于所述底座上，所述第一滑板和第二滑板分别可移动地设置于所述导轨，所述自动组装机器人和焊接机器人分别设置于所述第一滑板和第二滑板上。
12、根据本专利技术的其中一个实施方式，所述管理系统包括离线编程系统以及智能控制系统，智能控制系统包括基础数据单元、焊接控制系统、装配控制系统及智能仓储控制系统；离线编程系统可调用基础数据单元中的基础数据，以此离线自动生成自动装配程序及自动焊接程序；基础数据单元管理并存储基础数据；焊接控制系统可依据离线编程系统所生成自动焊接程序驱动焊接机器人进行焊接作业；装配控制系统可依据离线编程系统所生成的自动装配程序驱动自动组装机器人进行装配作业；智能仓储控制系统依据智能控制系统指令驱动堆垛机移动随行工装及物料托盘至变位机及物料托架，同时智能管理立体库中物料信息并实时反馈至智能控制系统；智能控制系统可输出离线编程系统所需基础数据，依据离线编程系统所输入自动焊接程序智能匹配相应零部件，依据离线编程系统所输入自动装配程序智能匹配适合抓取夹头及所抓取部件，可下达指令至智能仓储控制系统驱动堆垛机进行作业，同时智能协同控制自动组装机器人、焊接机器人、随行工装、堆垛机实施自动装配及焊接作业。
13、由上述技术方案可知，本专利技术提出的机车构架侧梁自动装配系统的优点和积极效果在于：
14、本专利技术提出的机车构架侧梁自动装配系统包括执行系统以及管理系统。执行系统包括立体库、堆垛机、物料存放工作台、变位器、自动组装机器人及焊接机器人。立体库用于存放物料和随行工装。堆垛机可移动地设置于立体库与物料存放工作台和变位器之间，堆垛机用于在立体库与物料存放工作台之间取放和移动物料，并用于在立体库与变位器之间取放和移动随行工装和侧梁半成品。物料存放工作台用于放置物料。变位器用于定位随行工装并能进行姿态调整。自动组装机器人能在物料存放工作台与变位器之间移动，并用于抓取物料存放工作台上的物料并将其定位在变位器上的随行工装的组装位置。焊接机器人用于对变位器上的多个物料进行焊接。管理系统分别连接于执行系统的各部分，并用于对执行系统的各部分进行整体协同控制。通过上述设计，本专利技术能够解决机车构架侧梁产品，特别是重载机车架构侧梁产品在装配焊接过程中存在的劳动强度大、生产效率低等问题，有利于节省人力资源成本。并且，本专利技术能够降低自动化装配单元对工厂平面的大量占用，解决工厂目前平面日趋紧张的局面。另外，本专利技术能够提高装配焊接的效率，并有效提升产品质量。
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1.一种机车构架侧梁自动装配系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的机车构架侧梁自动装配系统，其特征在于，所述立体库包括多个库位，每个所述库位均具有编码，所述堆垛机设置有识别机构，所述识别机构用于识别所述编码的编码信息，所述管理系统根据所述识别机构识别到的编码信息控制所述堆垛机的取放动作和移动位置。
3.根据权利要求1所述的机车构架侧梁自动装配系统，其特征在于，所述变位器包括两个支架、两个旋转盘及驱动机构，两个所述支架沿轴向间隔布置，两个所述旋转盘分别可旋转地设置在两个所述支架的相对的内侧，两个所述旋转盘用于固定所述随行工装并能旋转调整所述随行工装的位置，所述驱动机构经由驱动轴驱动所述旋转盘旋转，所述驱动轴与所述焊接机器人联动。
4.根据权利要求3所述的机车构架侧梁自动装配系统，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的机车构架侧梁自动装配系统，其特征在于，所述变位器设置有随行工装及工装夹具，所述随行工装用于支撑多个物料并进行组对，所述工装夹具用于与所述旋转盘固定连接，以此夹紧定位所述随行工装，所述工装夹具包括机械定位机构，所述机械
6.根据权利要求1所述的机车构架侧梁自动装配系统，其特征在于，所述物料存放工作台设置有限位块，所述限位块用于定位放置在所述物料存放工作台上的物料。
7.根据权利要求1所述的机车构架侧梁自动装配系统，其特征在于，所述自动组装机器人配置有多个抓取夹头，并能通过所述抓取夹头抓取物料，至少两个所述抓取夹头的对应抓取的物料不相同，所述自动组装机器人被配置为根据待抓取的物料选择对应的所述抓取夹头进行抓取。
8.根据权利要求1所述的机车构架侧梁自动装配系统，其特征在于，所述焊接机器人为六轴工业机器人。
9.根据权利要求1所述的机车构架侧梁自动装配系统，其特征在于，还包括地轨，所述地轨包括底座、导轨、第一滑板、第二滑板以及驱动系统，所述底座设置于底面或者以基座上，所述导轨设置于所述底座上，所述第一滑板和第二滑板分别可移动地设置于所述导轨，所述自动组装机器人和焊接机器人分别设置于所述第一滑板和第二滑板上。
10.根据权利要求1所述的机车构架侧梁自动装配系统，其特征在于，所述管理系统包括离线编程系统以及智能控制系统，智能控制系统包括基础数据单元、焊接控制系统、装配控制系统及智能仓储控制系统；离线编程系统可调用基础数据单元中的基础数据，以此离线自动生成自动装配程序及自动焊接程序；基础数据单元管理并存储基础数据；焊接控制系统可依据离线编程系统所生成自动焊接程序驱动焊接机器人进行焊接作业；装配控制系统可依据离线编程系统所生成的自动装配程序驱动自动组装机器人进行装配作业；智能仓储控制系统依据智能控制系统指令驱动堆垛机移动随行工装及物料托盘至变位机及物料托架，同时智能管理立体库中物料信息并实时反馈至智能控制系统；智能控制系统可输出离线编程系统所需基础数据，依据离线编程系统所输入自动焊接程序智能匹配相应零部件，依据离线编程系统所输入自动装配程序智能匹配适合抓取夹头及所抓取部件，可下达指令至智能仓储控制系统驱动堆垛机进行作业，同时智能协同控制自动组装机器人、焊接机器人、随行工装、堆垛机实施自动装配及焊接作业。
...【技术特征摘要】
1.一种机车构架侧梁自动装配系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的机车构架侧梁自动装配系统，其特征在于，所述立体库包括多个库位，每个所述库位均具有编码，所述堆垛机设置有识别机构，所述识别机构用于识别所述编码的编码信息，所述管理系统根据所述识别机构识别到的编码信息控制所述堆垛机的取放动作和移动位置。
3.根据权利要求1所述的机车构架侧梁自动装配系统，其特征在于，所述变位器包括两个支架、两个旋转盘及驱动机构，两个所述支架沿轴向间隔布置，两个所述旋转盘分别可旋转地设置在两个所述支架的相对的内侧，两个所述旋转盘用于固定所述随行工装并能旋转调整所述随行工装的位置，所述驱动机构经由驱动轴驱动所述旋转盘旋转，所述驱动轴与所述焊接机器人联动。
4.根据权利要求3所述的机车构架侧梁自动装配系统，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的机车构架侧梁自动装配系统，其特征在于，所述变位器设置有随行工装及工装夹具，所述随行工装用于支撑多个物料并进行组对，所述工装夹具用于与所述旋转盘固定连接，以此夹紧定位所述随行工装，所述工装夹具包括机械定位机构，所述机械定位机构采用由plc控制的气动机构驱动。
6.根据权利要求1所述的机车构架侧梁自动装配系统，其特征在于，所述物料存放工作台设置有限位块，所述限位块用于定位放置在所述物料存放工作台上的物料。
7.根据权利要求1所述的机车构架侧梁自动装配系统，其特征在于，所述自动组装机器人配置有多个抓取夹头，并能通过所述抓取夹头抓取物料，至少两个所述抓取夹头的对应抓取的物料不相同，所述自动组装机器人...
【专利技术属性】
技术研发人员：康金文，杨旭宏，赵东波，耿海路，
申请(专利权)人：中车大同电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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