CN106077205B - 一种用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置及方法，装置包括安装支架，安装支架的上部安装有机器人滚边工装单元，机器人滚边工装单元包括内、外蒙皮滚边组件、压紧气缸和滚边基座，压紧气缸、滚边基座分别安装在安装支架上，内、外蒙皮滚边组件设置在滚边基座上，压紧气缸分别与内、外蒙皮滚边组件相联通；内蒙皮滚边组件，用于轨道车辆门扇内蒙皮的滚边；外蒙皮滚边组件用于轨道车辆门扇外蒙皮的滚边；安装支架的底部通过机器人法兰安装板连接机器人的末端。本发明自动化程度较高，通过压紧气缸实现外、内蒙皮边缘路径的0°压合，能够解决包边质量不可靠的问题，并提高生产效率，降低人工劳动强度，具有良好的应用前景。

Description

一种用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置及方法

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置及方法。

背景技术

目前，现有的机器人滚边机构只适用于加工汽车门扇，能够提高汽车门扇的效率和质量，以便改善劳动条件，因此，得到了广泛的应用。但是，在轨道车辆门扇的加工过程中，由于轨道车辆门扇的结构特殊性，完全与汽车门扇滚边不同，轨道车辆门扇的包边空间狭小、内蒙皮又被外蒙皮所覆盖吗，而且，由于轨道车辆门扇多品种小批量，不能实现每种门扇均有一种胎膜，因此，需要能够适应多品种、小批量轮换生产，才能够更好的提高滚边效率，降低制作成本。但是，目前，轨道车辆门扇滚边，全由手工通过敲打完成，自动化程度低，劳动强度非常大，有待进一步提高，是当前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的轨道车辆门扇滚边，全由手工通过敲打完成，自动化程度低，劳动强度非常大，有待进一步提高，滚边效率低下，制作成本高的问题。本发明的用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置及方法，自动化程度较高，具有通过压紧气缸实现外、内蒙皮边缘路径的0°压合，压紧气缸输出的压紧力可调，能够解决包边质量不可靠的问题，并提高生产效率，降低人工劳动强度，更进一步的促进自动化进程，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置，其特征在于：包括安装支架，所述安装支架的上部安装有机器人滚边工装单元，所述机器人滚边工装单元包括内蒙皮滚边组件、外蒙皮滚边组件、压紧气缸和滚边基座，

所述压紧气缸、滚边基座分别安装在安装支架上，所述内蒙皮滚边组件、外蒙皮滚边组件设置在滚边基座上，所述压紧气缸分别与内蒙皮滚边组件、外蒙皮滚边组件相联通，提供内蒙皮滚边组件、外蒙皮滚边组件滚边压合的动力源；所述内蒙皮滚边组件，用于轨道车辆门扇内蒙皮的滚边；所述外蒙皮滚边组件用于轨道车辆门扇外蒙皮的滚边；

所述安装支架的底部安装有机器人法兰安装板，所述机器人法兰安装板，用于连接机器人的末端。

前述的一种用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置，其特征在于：所述内蒙皮滚边组件安装在滚边基座的上部，且包括第一压轮、第一支撑轮、第二压轮和第二支撑轮，所述第二压轮、第二支撑轮相垂直设置，且两者用于内蒙皮折边的45°折弯，所述第二压轮的压合面正对待压合的内蒙皮；所述第一压轮、第一支撑轮相垂直设置，且两者用于内蒙皮折边的0°折弯，所述第一压轮的压合面正对待压合的内蒙皮。

前述的一种用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置，其特征在于：所述外蒙皮滚边组件安装在滚边基座的下部，且包括第三压轮、第三支撑轮、第四压轮和第四支撑轮，所述第四压轮、第四支撑轮相垂直设置，且两者用于外蒙皮折边的45°折弯，所述第四压轮的压合面正对待压合的外蒙皮；所述第三压轮、第三支撑轮相垂直设置，且两者用于外蒙皮折边的0°折弯，所述第三压轮的压合面正对待压合的外蒙皮。

前述的一种用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置，其特征在于：所述压紧气缸用于控制第一压轮、第三压轮实现压合工作，分别实现内蒙皮折边的0°折弯、外蒙皮折边的0°折弯。

基于上述的一种用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置的机器人滚边方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤（1），将机器人末端与机器人法兰安装板连接，并通过机器人控制使第四支撑轮与外蒙皮接触；

步骤（2），控制机器人继续前行，使第四压轮与外蒙皮的折边接触，并继续前行使外蒙皮形成45°的压角，完成外蒙皮边缘路径的45°折边；

步骤（3），将机器人退回初始点，水平方向旋转90°，并通过机器人控制使第三支撑轮（与外蒙皮接触；

步骤（4），控制机器人继续前行，使第三压轮与外蒙皮的折边接触，此时，控制压紧气缸动作，使第三压轮完成压合工作，第三压轮将外蒙皮的折边压紧成0°压角，完成外蒙皮边缘路径的0°压合；

步骤（5），将机器人退回初始点，水平方向旋转180°，并通过机器人控制使第二支撑轮与内蒙皮接触；

步骤（6），控制机器人继续前行，使第二压轮与内蒙皮的折边接触，并继续前行使内蒙皮形成45°的压角，完成内蒙皮边缘路径的45°折边；

步骤（7），将机器人退回初始点，水平方向旋转270°，并通过机器人控制使第一支撑轮与内蒙皮接触；

步骤（8），控制机器人继续前行，使第一压轮与内蒙皮的折边接触，此时，控制压紧气缸动作，使第一压轮完成压合工作，第一压轮将内蒙皮的折边压紧成0°压角，完成内蒙皮边缘路径的0°压合；

步骤（9），通过外蒙皮边缘路径的45°折边、外蒙皮边缘路径的0°压合、内蒙皮边缘路径的45°折边、内蒙皮边缘路径的0°压合四道工序，完成轨道车辆的门扇蒙皮与门扇框架的裹附贴合。

本发明的有益效果是：本发明的用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置及方法，自动化程度较高，具有通过压紧气缸实现外、内蒙皮边缘路径的0°压合，压紧气缸输出的压紧力可调，能够解决包边质量不可靠的问题，并提高生产效率，降低人工劳动强度，更进一步的促进自动化进程，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明的用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置的结构示意图。

图2是本发明的用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置的压紧气缸动作的示意图。

附图中标记的含义如下：

1：安装支架；2：压紧气缸；3：滚边基座；4：机器人法兰安装板；5：第一压轮；6：第一支撑轮；7：第二压轮；8：第二支撑轮；9：第三压轮；10：第三支撑轮；11：第四压轮；12：第四支撑轮。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。

本发明是一种用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置及方法，自动化程度较高，柔性高，可实现通过气动比例阀实现压紧气缸压力的可控，可通用多品种、小批量轮番生产，可替代专用包边模具，解决手工包边质量不可靠、劳动强度大的问题，更进一步的促进自动化进程，如图1及图2所示，本发明的用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置，包括安装支架1，所述安装支架1的上部安装有机器人滚边工装单元，所述机器人滚边工装单元包括内蒙皮滚边组件、外蒙皮滚边组件、压紧气缸2和滚边基座3，

所述压紧气缸2、滚边基座3分别安装在安装支架1上，所述内蒙皮滚边组件、外蒙皮滚边组件设置在滚边基座3上，所述压紧气缸2分别与内蒙皮滚边组件、外蒙皮滚边组件相联通，提供内蒙皮滚边组件、外蒙皮滚边组件滚边压合的动力源；所述内蒙皮滚边组件，用于轨道车辆门扇内蒙皮的滚边；所述外蒙皮滚边组件用于轨道车辆门扇外蒙皮的滚边；

所述安装支架1的底部安装有机器人法兰安装板4，所述机器人法兰安装板4，用于连接机器人的末端。

所述内蒙皮滚边组件安装在滚边基座3的上部，且包括第一压轮5、第一支撑轮6、第二压轮7和第二支撑轮8，所述第二压轮7、第二支撑轮8相垂直设置，且两者用于内蒙皮折边的45°折弯，所述第二压轮7的压合面正对待压合的内蒙皮；所述第一压轮5、第一支撑轮6相垂直设置，且两者用于内蒙皮折边的0°折弯，所述第一压轮5的压合面正对待压合的内蒙皮。

所述外蒙皮滚边组件安装在滚边基座3的下部，且包括第三压轮9、第三支撑轮10、第四压轮11和第四支撑轮12，所述第四压轮11、第四支撑轮12相垂直设置，且两者用于外蒙皮折边的45°折弯，所述第四压轮11的压合面正对待压合的外蒙皮；所述第三压轮9、第三支撑轮10相垂直设置，且两者用于外蒙皮折边的0°折弯，所述第三压轮9的压合面正对待压合的外蒙皮。

所述压紧气缸2用于控制第一压轮5、第三压轮9实现压合工作，分别实现内蒙皮折边的0°折弯、外蒙皮折边的0°折弯，所述压紧气缸2的输出动力源可调，以便改变第一压轮5、第三压轮9的压合力，可通用多品种、小批量轮番生产，还能保证包边质量的可靠性。

基于上述的用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置的机器人滚边方法，包括以下步骤，

步骤（1），将机器人末端与机器人法兰安装板4连接，并通过机器人控制使第四支撑轮12与外蒙皮接触；

步骤（2），控制机器人继续前行，使第四压轮11与外蒙皮的折边接触，并继续前行使外蒙皮形成45°的压角，完成外蒙皮边缘路径的45°折边；

步骤（3），将机器人退回初始点，水平方向旋转90°，并通过机器人控制使第三支撑轮10与外蒙皮接触；

步骤（4），控制机器人继续前行，使第三压轮9与外蒙皮的折边接触，此时，控制压紧气缸2动作，使第三压轮9完成压合工作，第三压轮9将外蒙皮的折边压紧成0°压角，完成外蒙皮边缘路径的0°压合，如图2所示；

步骤（5），将机器人退回初始点，水平方向旋转180°，并通过机器人控制使第二支撑轮8与内蒙皮接触；

步骤（6），控制机器人继续前行，使第二压轮7与内蒙皮的折边接触，并继续前行使内蒙皮形成45°的压角，完成内蒙皮边缘路径的45°折边；

步骤（7），将机器人退回初始点，水平方向旋转270°，并通过机器人控制使第一支撑轮6与内蒙皮接触；

步骤（8），控制机器人继续前行，使第一压轮5与内蒙皮的折边接触，此时，控制压紧气缸2动作，使第一压轮5完成压合工作，第一压轮5将内蒙皮的折边压紧成0°压角，完成内蒙皮边缘路径的0°压合；

步骤（9），通过外蒙皮边缘路径的45°折边、外蒙皮边缘路径的0°压合、内蒙皮边缘路径的45°折边、内蒙皮边缘路径的0°压合四道工序，完成轨道车辆的门扇蒙皮与门扇框架的裹附贴合。

综上所述，本发明的用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置及方法，自动化程度较高，传统的门扇包边采用手工敲打+半自动工具完成，整个包边工序需要6人完成，节拍360秒/扇，效率非常低，人工劳动强度非常大，本发明只用机器人滚边装置，可采用机器人滚边装置多次运动实现高精度、自动调整滚边力的滚边动作，实现了无人操作，节拍为86秒/门扇，可适用不同弧度、角度、多品种门扇的滚边，可通过压紧气缸进入气体的多少实现滚边头压力的可调，保证了产品的一致性和外观的质量，能够解决包边质量不可靠的问题，并提高生产效率，降低人工劳动强度，更进一步的促进自动化进程，具有良好的应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置，其特征在于：包括安装支架（1），所述安装支架（1）的上部安装有机器人滚边工装单元，所述机器人滚边工装单元包括内蒙皮滚边组件、外蒙皮滚边组件、压紧气缸（2）和滚边基座（3），

所述压紧气缸（2）、滚边基座（3）分别安装在安装支架（1）上，所述内蒙皮滚边组件、外蒙皮滚边组件设置在滚边基座（3）上，所述压紧气缸（2）分别与内蒙皮滚边组件、外蒙皮滚边组件相联通，提供内蒙皮滚边组件、外蒙皮滚边组件滚边压合的动力源；所述内蒙皮滚边组件，用于轨道车辆门扇内蒙皮的滚边；所述外蒙皮滚边组件用于轨道车辆门扇外蒙皮的滚边；

所述安装支架（1）的底部安装有机器人法兰安装板（4），所述机器人法兰安装板（4），用于连接机器人的末端。

2.根据权利要求1所述的一种用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置，其特征在于：所述内蒙皮滚边组件安装在滚边基座（3）的上部，且包括第一压轮（5）、第一支撑轮（6）、第二压轮（7）和第二支撑轮（8），所述第二压轮（7）、第二支撑轮（8）相垂直设置，且两者用于内蒙皮折边的45°折弯，所述第二压轮（7）的压合面正对待压合的内蒙皮；所述第一压轮（5）、第一支撑轮（6）相垂直设置，且两者用于内蒙皮折边的0°折弯，所述第一压轮（5）的压合面正对待压合的内蒙皮。

3.根据权利要求1所述的一种用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置，其特征在于：所述外蒙皮滚边组件安装在滚边基座（3）的下部，且包括第三压轮（9）、第三支撑轮（10）、第四压轮（11）和第四支撑轮（12），所述第四压轮（11）、第四支撑轮（12）相垂直设置，且两者用于外蒙皮折边的45°折弯，所述第四压轮（11）的压合面正对待压合的外蒙皮；所述第三压轮（9）、第三支撑轮（10）相垂直设置，且两者用于外蒙皮折边的0°折弯，所述第三压轮（9）的压合面正对待压合的外蒙皮。

4.根据权利要求2或3所述的一种用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置，其特征在于：所述压紧气缸（2）用于控制第一压轮（5）、第三压轮（9）实现压合工作，分别实现内蒙皮折边的0°折弯、外蒙皮折边的0°折弯。

5.基于权利要求1所述的一种用于轨道车辆门扇的机器人滚边装置的机器人滚边方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤（1），将机器人末端与机器人法兰安装板（4）连接，并通过机器人控制使第四支撑轮（12）与外蒙皮接触；

步骤（2），控制机器人继续前行，使第四压轮（11）与外蒙皮的折边接触，并继续前行使外蒙皮形成45°的压角，完成外蒙皮边缘路径的45°折边；

步骤（3），将机器人退回初始点，水平方向旋转90°，并通过机器人控制使第三支撑轮（10）与外蒙皮接触；

步骤（4），控制机器人继续前行，使第三压轮（9）与外蒙皮的折边接触，此时，控制压紧气缸（2）动作，使第三压轮（9）完成压合工作，第三压轮（9）将外蒙皮的折边压紧成0°压角，完成外蒙皮边缘路径的0°压合；

步骤（5），将机器人退回初始点，水平方向旋转180°，并通过机器人控制使第二支撑轮（8）与内蒙皮接触；

步骤（6），控制机器人继续前行，使第二压轮（7）与内蒙皮的折边接触，并继续前行使内蒙皮形成45°的压角，完成内蒙皮边缘路径的45°折边；

步骤（7），将机器人退回初始点，水平方向旋转270°，并通过机器人控制使第一支撑轮（6）与内蒙皮接触；

步骤（8），控制机器人继续前行，使第一压轮（5）与内蒙皮的折边接触，此时，控制压紧气缸（2）动作，使第一压轮（5）完成压合工作，第一压轮（5）将内蒙皮的折边压紧成0°压角，完成内蒙皮边缘路径的0°压合；

步骤（9），通过外蒙皮边缘路径的45°折边、外蒙皮边缘路径的0°压合、内蒙皮边缘路径的45°折边、内蒙皮边缘路径的0°压合四道工序，完成轨道车辆的门扇蒙皮与门扇框架的裹附贴合。