CN110842712A - 车顶、底架全自动打磨装置及打磨方法 - Google Patents

车顶、底架全自动打磨装置及打磨方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了车顶、底架全自动打磨装置，包括控制机构、龙门机构、打磨机构、龙门行走轨道、装夹车顶或底架的工装和地基，龙门机构沿轨道移动，装夹车顶或底架的工装设在轨道间，车顶或底架的焊缝方向与龙门机构移动方向一致；龙门机构上固定有打磨机构，打磨机构包括电机和砂带，控制机构与电机连接，通过驱动电机而驱动砂带旋转且打磨机构沿焊缝移动。本发明还公开了全自动打磨方法，车顶或底架装夹到工装上，控制机构一键控制全自动打磨：先完成平面焊缝的打磨，然后通过气动调整机构将曲面部分调整到水平状态，同时打磨机构会移动到曲面打磨区域直接打磨。本发明自动化程度高，劳动强度低，噪音粉尘少，与手工打磨相比，效率提升，费用减少。

Description

车顶、底架全自动打磨装置及打磨方法
技术领域
本发明属于轨道交通车体制造系统，应用于车体部件车顶、底架的打磨工作，其具体涉及一种车顶、底架全自动打磨装置及打磨方法。
背景技术
铝合金车体外露面有美观要求，需要对外露焊缝进行打磨增加外露面美观性。现有的铝合金车体外露面打磨技术大多采取的是手工打磨的方式，手工打磨的缺点如下：(1)手工打磨的宽度和深度不统一，工整性较差。(2)为了达到美观效果，在后续油漆工序中会增加刮腻子的工艺流程，增加了油漆成本，并且腻子为不稳定成分，后期车辆在运营过程中极容易开裂而破坏油漆，导致车体腐蚀降低车辆使用寿命。(3)手工打磨工序复杂：先用刨刀将焊缝余高刨掉再使用打磨工具进行打磨，影响打磨效率。(4)焊缝刨刀处理时会有很大的噪音会造成打磨操作人员的听力受损。(5)打磨会产生大量的粉尘对打磨操作人员的身体伤害极高。(6)现有打磨工具使用的是百叶片，长时间打磨损耗较高增加了打磨辅材的使用量增加了打磨成本。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种车顶、底架全自动打磨装置，本装置可改善打磨工作的作业环境，减少打磨操作人员的劳动强度，降低打磨辅材的使用成本，提升打磨区域美观程度，规范打磨作业流程。
本发明的目的还在于提供一种车顶、底架全自动打磨方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
车顶、底架全自动打磨装置，所述装置包括控制机构、龙门机构、打磨机构、龙门行走轨道、装夹车顶或底架的工装和地基，两龙门行走轨道平行设置，龙门机构垂直骑跨在龙门行走轨道上可沿轨道移动，装夹车顶或底架的工装设置在两龙门行走轨道之间，车顶或底架的焊缝方向与龙门机构的移动方向一致；龙门机构上固定有打磨机构，打磨机构包括电机和砂带，所述控制机构与电机连接，控制机构一键全自动控制，通过驱动电机从而驱动砂带旋转且打磨机构沿焊缝移动打磨。
进一步地，所述工装设有气动调整机构，可在工装上实现曲面工件的打磨：气动调整机构使所述工装发生角度调节，将车顶或底架的待打磨区域调整为水平状态，在水平状态下完成打磨。
进一步地，所述打磨机构还包括除尘设备，除尘设备放置在所述打磨机构的前端，打磨焊缝的同时收集打磨灰尘。
进一步地，所述砂带的中心轴固定在所述打磨机构上，打磨时发生高速旋转从而打磨焊缝。
更进一步地，所述砂带的圆周长设为5m；砂带的宽度与打磨宽度相同，设为60-80mm。
车顶、底架全自动打磨方法包括如下过程：所述车顶或底架一次性装夹固定在所述工装上后，所述控制机构一键控制实现全自动打磨：
首先所述打磨机构会自动移动完成所述车顶或底架的平面焊缝的打磨；然后通过所述气动调整机构将车顶或底架的曲面部分调整到水平状态，同时所述打磨机构会自动移动到曲面打磨区域直接打磨。本发明采取气动机构进行装夹，按照设定的程序对焊接区域进行自动打磨，且带有除尘设备改善生产现场的作业环境，有利于保护打磨操作人员不受噪音及打磨粉尘的伤害；采取长砂带进行打磨可降低打磨辅材使用量，降低打磨成本。
总之，本发明自动化程度高，可降低生产操作人员的劳动强度，保护打磨操作人员不受噪音和打磨粉尘的危害；与手工打磨相比较效率提升了40％-60％，而打磨产生的辅材费用却可减少68％；产品打磨区域一致性好，整体外观质量美观，有利于提升企业形象，同时又降低了后续油漆工序的成本(减少刮腻子工序)及油漆的施工难度。
附图说明
图1是本发明装置的俯视图；
图2是本发明装置的侧视图；
图3是砂带在工件焊缝上的示意图；
图4是打磨焊缝的接头形式示意图；
图5是打磨机构示意图；
其中，1-打磨机构，2-龙门机构，3-控制机构，4-龙门行走轨道，5-气动调整机构，6-除尘设备，7-砂带，8-驱动电机，9-工装，10-打磨工件，11-焊缝及凸台。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
参见图1至图5所示，本实施例的车顶、底架全自动打磨装置包括控制机构3、龙门机构2、打磨机构1、龙门行走轨道4、工装9和气动调整机构5。
其中，两龙门行走轨道4平行设置，龙门机构2垂直骑跨在龙门行走轨道4上并沿龙门行走轨道4移动，龙门机构2上固定有打磨机构1，打磨机构1包括驱动电机8、砂带7和除尘设备6，控制机构3与驱动电机8连接，通过驱动电机8从而驱动砂带7发生旋转并且打磨机构1沿焊缝移动打磨；控制机构3可实现一次编程后续一键启动的功能，自动化程度高。
除尘设备6可实现一边打磨一边收集打磨灰尘，减少了打磨噪音与灰尘对操作人员的影响。除尘设备6设置在打磨机构1的前端，打磨焊缝的同时收集打磨灰尘。
通过驱动电机8驱动砂带7对打磨工件10进行打磨，铝合金打磨工件10的打磨随着热量的增加，打磨下来的铝削会附着在打磨工具的表面上，降低了打磨工具的粗糙度进而影响了打磨效率及效果。本实施例采取5米砂带作为打磨工具，可有效减少铝削的附着，可持续高效的进行打磨作业且减低打磨耗材成本。砂带7的圆周长设为5m，其中心轴固定在打磨机构1上，砂带7绕其中心轴发生飞速旋转，从而打磨焊缝。依据产品的技术要求，砂带7的宽度设为60mm和80mm两种不同类型(两种宽度类型的砂带粗糙度均选择60目)，砂带7的宽度同打磨宽度，可根据技术要求自行选择。打磨时，通过打磨机构1的砂带7一次性将焊缝及凸台11磨平(如图4所示)。
本实施例的车顶、底架全自动打磨装置采取打磨工件10固定在工装9上，而龙门式打磨机构1行走的方式进行打磨工作，完成车顶、底架的焊缝打磨工作。工装9放置在两龙门行走轨道4之间，放置方向与轨道的行走方向一致。打磨工件10固定在工装9上，打磨工件10的焊缝方向与轨道的行走方向一致。
此外，上述工装9具备角度调整功能，可在该通用工装9上实现曲面工件的打磨工作；具体的是，工装9下方设有气动调整机构5，气动调整机构5可使工装9发生一定方向上的角度调节(如图2所示，如向右下方倾斜)，这样通过工装9的调整，从而将工装9上的打磨工件10的待打磨区域调整到水平状态，砂带7与打磨工件10的待打磨区域的焊缝以水平状态进行打磨。气动调整机构5全部采用气动夹具，高效安全。
本实施例的控制机构3可实现打磨工件10一次装夹后完全自动进行打磨，其会按照程序首先打磨机构1会自动移动完成平面焊缝的打磨，而后通过气动调整机构5将打磨工件10的曲面部分调整到水平状态，同时打磨机构1会自动移动到曲面打磨区域，直接进行打磨作业，进一步保护了打磨操作人员不受打磨噪音及粉尘影响。
利用本实施例的车顶、底架全自动打磨装置进行打磨，可降低打磨辅材的使用成本：①手工打磨，打磨1米焊缝需使用百叶片1个，每天需打磨30米焊缝即每天消耗百叶片30个，每个百叶片的价格为4.2元；②本发明全自动打磨，一条5米砂带可打磨60米焊缝，每条砂带的价格80元。手工与全自动打磨辅材费用对比，全自动打磨将比手工打磨节省68％。
利用本实施例的车顶、底架全自动打磨装置进行打磨，可提高打磨效率：①手工打磨，打磨速度在0.4-0.6m/min(需先使用刨刀将焊缝余高去除)；②本发明全自动打磨，打磨速度在1m/min。手工与全自动打磨效率对比，全自动打磨将比手工打磨效率高40％-60％。
以上所述仅为本发明的优选例实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.车顶、底架全自动打磨装置，其特征在于，所述装置包括控制机构、龙门机构、打磨机构、龙门行走轨道、装夹车顶或底架的工装和地基，两龙门行走轨道平行设置，龙门机构垂直骑跨在龙门行走轨道上可沿轨道移动，装夹车顶或底架的工装设置在两龙门行走轨道之间，车顶或底架的焊缝方向与龙门机构的移动方向一致；龙门机构上固定有打磨机构，打磨机构包括电机和砂带，所述控制机构与电机连接，控制机构一键全自动控制，通过驱动电机从而驱动砂带旋转且打磨机构沿焊缝移动打磨。
2.如权利要求1所述的车顶、底架全自动打磨装置，其特征在于，所述工装设有气动调整机构，可在工装上实现曲面工件的打磨：气动调整机构使所述工装发生角度调节，将车顶或底架的待打磨区域调整为水平状态，在水平状态下完成打磨。
3.如权利要求1或2所述的车顶、底架全自动打磨装置，其特征在于，所述打磨机构还包括除尘设备，除尘设备放置在所述打磨机构的前端，打磨焊缝的同时收集打磨灰尘。
4.如权利要求1或2所述的车顶、底架全自动打磨装置，其特征在于，所述砂带的中心轴固定在所述打磨机构上，打磨时发生高速旋转从而打磨焊缝。
5.如权利要求4所述的车顶、底架全自动打磨装置，其特征在于，所述砂带的圆周长设为5m；砂带的宽度与打磨宽度相同，设为60-80mm。
6.车顶、底架全自动打磨方法，其特征在于，所述车顶或底架一次性装夹固定在所述工装上后，所述控制机构一键控制实现全自动打磨：首先所述打磨机构会自动移动完成所述车顶或底架的平面焊缝的打磨；然后通过所述气动调整机构将车顶或底架的曲面部分调整到水平状态，同时所述打磨机构会自动移动到曲面打磨区域直接打磨。
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