CN111992927A - 一种铁路货车端墙、侧墙组装系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路货车端墙、侧墙组装系统，包括起重装置、端墙组装单元、侧墙组装单元和自动传输车，起重装置用于进行端墙组成、侧墙组成的上料；端墙组装单元包括2个端墙固定装置，2个端墙固定装置分别设置于组装作业区纵向上的两端，用于固定端墙组成；侧墙组装单元包括2个以上侧墙固定装置，2个以上侧墙固定装置分别设置于组装作业区横向上的两端，用于固定侧墙组成；自动传输车用于传输底架以及组装后的铁路货车车体。本发明通过端墙组装单元、侧墙组装单元和自动传输车分别固定端墙组成、侧墙组成与底架组成的位置，可同时完成端墙组成与底架组成的组装，以及侧墙组成与底架组成的组装，提高生产效率。

Description

一种铁路货车端墙、侧墙组装系统

技术领域

本申请属于铁路货车生产技术领域，具体涉及一种铁路货车端墙、侧墙组装系统。

背景技术

铁路货车根据结构的不同，可以分为敞车、平车、罐车、漏斗车等车型。例如：C70EH型通用敞车、C80B型敞车、C80EH等通用敞车、X70型平车、L70粮食漏斗车等。

铁路货车车体生产工艺一般包括若干个组装工序、若干个焊接工序以及车体整形、交验工序，组装工序主要用于组装端墙组成、侧墙组成和底架，组装下侧门折页座、下侧门、侧开门折页座、侧开门以及相关配件，焊接工序则是将组装的上述各部件焊接固连，车体整形、交验工序主要用于车体关键部位的形状、间隙调整，检测车体关键尺寸，以及检测底架附属件是否错装、漏装、漏焊。

整个铁路货车车体生产工艺中，端墙组成、侧墙组成与底架组成的组装是第一步工序，组装质量的好坏直接影响后续焊接工序的焊接质量。目前铁路货车车体的组装是分两个步骤分别进行端墙组成与底架组成的组装，以及侧墙组成与底架组成的组装。现有技术通过天车吊运侧墙组成和端墙组成，组装精度较低，车体的质量难以稳定控制，生产方式也相对落后。针对上述情况，急需研究一种专用于铁路货车端墙、侧墙组装的装置，提高铁路货车车体组装工序的生产效率及质量。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种铁路货车端墙、侧墙组装系统，提高铁路货车车体端墙组成、侧墙组成与底架组成组装的精度，并提高生产效率，降低生产周期。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种铁路货车端墙、侧墙组装系统，包括起重装置、端墙组装单元、侧墙组装单元和自动传输车，其中：

所述起重装置用于进行所述端墙组成、所述侧墙组成的上料，所述起重装置设置为覆盖整个组装作业区；

所述端墙组装单元包括用于固定端墙组成的端墙固定装置，所述组装作业区纵向上的两端均设置有一个所述端墙固定装置；

所述侧墙组装单元包括用于固定侧墙组成的侧墙固定装置，所述组装作业区横向上的两侧均设置有至少一个所述侧墙固定装置；

所述自动传输车可在所述组装作业区往返运动，用于传输底架以及组装后的铁路货车车体。

可选的，所述端墙固定装置包括龙门装置、端墙压紧装置和1个以上端墙定位夹紧装置；所述龙门装置设置于所述组装作业区纵向上的端部、且可沿纵向行走；所述端墙压紧装置用于在竖向将端墙组成与底架压紧；所述端墙定位夹紧装置用于将所述端墙组成夹紧，所述端墙压紧装置和所述端墙定位夹紧装置分别安装于所述龙门装置上、且通过所述龙门装置驱动而升降。

可选的，所述龙门装置包括龙门架、升降组件、升降台和龙门走行装置；所述升降组件安装于所述龙门架上；所述升降台通过所述升降组件驱动、在所述龙门架上升降移动，所述端墙压紧装置和所述端墙定位夹紧装置均安装于所述升降台上；所述龙门走行装置安装于所述龙门架的底部，用于驱动所述龙门架行走。

可选的，所述端墙压紧装置包括横向移动机构和竖向伸缩机构，所述横向移动机构与所述升降台可移动地连接，所述竖向伸缩机构安装于所述横向移动机构上。

可选的，所述端墙定位夹紧装置包括横向移动载台、安装台、立柱、定位夹紧座、纵向驱动机构、竖向驱动机构、卡爪和卡爪驱动机构，其中：

所述横向移动载台固定安装于所述龙门装置上，所述横向移动载台上设置有1条以上导槽/导块，所述导槽/导块沿横向延伸，1条以上所述导槽/导块在纵向上间隔分布且相互平行；

所述安装台上设置有1条以上导块/导槽，所述安装台通过所述导块和所述导槽可移动地安装于所述横向移动载台上；

所述立柱可移动地安装于所述安装台上；

所述定位夹紧座可升降地安装于所述立柱中，所述定位夹紧座上设置有定位夹头；

所述纵向驱动机构沿纵向安装于所述安装台上，所述纵向驱动机构的驱动端与所述立柱连接；

所述竖向驱动机构沿竖向安装于所述立柱上，所述竖向驱动机构的驱动端与所述定位夹紧座连接；

所述卡爪与所述定位夹紧座铰接，所述卡爪驱动机构安装于所述定位夹紧座上，所述卡爪通过所述卡爪驱动机构驱动、沿铰接部位转动。

可选的，所述侧墙固定装置包括基座、安装台、立柱、定位夹紧座、横向驱动机构、竖向驱动机构、侧柱推紧装置、卡爪和卡爪驱动机构，其中：

所述基座固定安装于所述组装作业区的横向的侧边上；

所述安装台固定安装于所述基座上；

所述立柱可移动地安装于所述安装台上；

所述定位夹紧座可升降地安装于所述立柱中，所述定位夹紧座上设置有定位夹头；

所述横向驱动机构沿横向安装于所述安装台上，所述横向驱动机构的驱动端与所述立柱连接；

所述竖向驱动机构沿竖向安装于所述立柱上，所述竖向驱动机构的驱动端与所述定位夹紧座连接；

所述侧柱推紧装置安装于所述立柱上；

所述卡爪与所述定位夹紧座铰接，所述卡爪驱动机构安装于所述定位夹紧座上，所述卡爪通过所述卡爪驱动机构驱动、沿铰接部位转动。

可选的，所述起重装置包括4根以上支撑立柱、2根纵向轨道、滑动横梁和起吊装置，其中：

4根以上所述支撑立柱固定安装于所述组装作业区的地面上，4根以上所述支撑立柱相互平行、且分布于所述组装作业区的两侧；

2根所述纵向轨道分别安装于4根以上所述支撑立柱上、且相互平行；

所述滑动横梁可移动地安装于2根所述纵向轨道上；

所述起吊装置可移动地安装于所述滑动横梁上。

可选的，位于所述组装作业区其中一侧的2根以上所述支撑立柱中，其中2根相邻的所述支撑立柱的间距大于所述侧墙组成的长度；同侧的所述纵向轨道中位于2根所述支撑立柱之间的部分设置有加强梁。

可选的，所述铁路货车端墙、侧墙组装系统还包括行走轨道，所述行走轨道沿纵向延伸、且位于所述组装作业区中部；所述自动传输车为可在所述行走轨道上行走的轨道小车。

可选的，所述自动传输车包括车体，以及安装于所述车体上的心盘承台、行走驱动装置、升降顶升装置、底架夹紧装置和轨道抱紧装置，其中：

所述心盘承台用于定位和支撑所述底架的心盘，所述心盘承台位于所述车体正面的中心；

所述行走驱动装置用于驱动所述自动传输车在所述组装作业区往返运动，所述行走驱动装置包括供能模块、动力装置和行走机构；所述供能模块为供电装置；所述供电装置为超级电容或者滑线取电装置；

所述升降顶升装置用于运输时顶升所述底架，顶升位置为底架钢结构的旁承位置；

所述底架夹紧装置用于在运输时夹紧所述底架的中梁；

所述轨道抱紧装置用于与所述行走轨道配合以定位导向，以及实现到位刹车。

可选的，所述铁路货车端墙、侧墙组装系统还包括端梁定位装置，所述端梁定位装置用于顶紧所述底架的端梁、以实现纵向定位；

所述端梁定位装置包括安装基座、立柱支撑座、翻转立柱和翻转驱动装置；所述安装基座固定安装于所述组装作业区的地面上；所述立柱支撑座可横向移动地安装于所述安装基座上；所述翻转立柱的中部与所述立柱支撑座铰接；所述翻转驱动装置的驱动端与所述翻转立柱连接，以使所述翻转立柱在纵向水平状态与竖直状态之间切换。

可选的，所述铁路货车端墙、侧墙组装系统还包括侧梁支撑装置，所述侧梁支撑装置用于与所述底架的侧梁接触、以承托所述底架；

所述侧梁支撑装置包括安装立柱和升降装置；所述安装立柱固定安装于所述组装作业区的地面上；所述升降装置安装于所述安装立柱中，所述升降装置的伸出端可伸出于所述安装立柱上方。

可选的，所述铁路货车端墙、侧墙组装系统还包括工作走台，所述工作走台设置于所述组装作业区的两侧。

可选的，所述铁路货车端墙、侧墙组装系统还包括基座平台，所述基座平台与所述组装作业区的地面齐平，所述铁路货车端墙、侧墙组装系统的工装均通过螺纹紧固件与所述基座平台相连；

所述基座平台中开设有1条以上T型槽，所述T型槽的截面呈倒T字形，所述螺纹紧固件中的螺栓倒置于所述T型槽中。

由上述技术方案可知，本发明提供的铁路货车端墙、侧墙组装系统，主要包括起重装置、端墙组装单元、侧墙组装单元和自动传输车，起重装置用于进行端墙组成、侧墙组成的上料，起重装置覆盖整个组装作业区，将待组装的两个端墙组成和两个侧墙组成吊装至组装作业区；端墙组装单元包括2个端墙固定装置，通过端墙固定装置固定两端的端墙组成；侧墙组装单元包括至少2个侧墙固定装置，通过侧墙固定装置固定两侧的侧墙组成，由于侧墙组成长度较长，每侧多个侧墙固定装置，沿纵向(车体长度方向)固定侧墙组成；自动传输车用于在组装前传输底架，以及在组装后传输铁路货车车体，自动传输车可在组装作业区中穿梭，下线的底架组成通过自动传输车运输至组装作业区，端墙组成和侧墙组成分别通过端墙组装单元和侧墙组装单元，然后可进行具体的组装、固定焊操作。

与现有技术相比，本发明提供的铁路货车端墙、侧墙组装系统，通过端墙组装单元、侧墙组装单元和自动传输车分别固定端墙组成、侧墙组成与底架组成的位置，可同时完成端墙组成与底架组成的组装，以及侧墙组成与底架组成的组装，提高生产效率。端墙组成和侧墙组成同时安装，二者互为支撑，组装后端墙组成、侧墙组成垂直度好，有利于后续焊接工序的实施。

附图说明

图1为本发明实施例中铁路货车端墙、侧墙组装系统的结构示意图；

图2A为图1的铁路货车端墙、侧墙组装系统的主视图；

图2B为图1的铁路货车端墙、侧墙组装系统的左视图；

图2C为图1的铁路货车端墙、侧墙组装系统的俯视图；

图3为图1的铁路货车端墙、侧墙组装系统中起重装置的结构示意图；

图4为图1的铁路货车端墙、侧墙组装系统中的端墙固定装置结构示意图；

图5为图1的铁路货车端墙、侧墙组装系统中侧墙固定装置的结构示意图；

图6A为图1的铁路货车端墙、侧墙组装系统中的自动传输车的结构示意图一；

图6B为图1的铁路货车端墙、侧墙组装系统中的自动传输车的结构示意图二；

图7为图1的铁路货车端墙、侧墙组装系统中端梁定位装置的结构示意图；

图8为图1的铁路货车端墙、侧墙组装系统中侧梁支撑装置的结构示意图。

附图标记说明：

100-铁路货车端墙、侧墙组装系统；110-组装作业区；

10-起重装置，11-支撑立柱，12-纵向轨道，13-滑动横梁，14-起吊装置，15-加强梁，16-侧墙组成进出口；

20-端墙固定装置，21-龙门装置，211-龙门架，212-升降组件，213-升降台，214-龙门走行装置，22-端墙压紧装置，221-横向移动机构，222-竖向伸缩机构，23-端墙定位夹紧装置，231-横向移动载台，232-安装台，233-立柱，234-定位夹紧座，2341-定位夹头，235-纵向驱动机构，236-竖向驱动机构，237-卡爪，238-卡爪驱动机构；

30-侧墙固定装置，31-基座，32-安装台，33-立柱，331-立柱加强杆，34-定位夹紧座，35-横向驱动机构，36-竖向驱动机构，37-卡爪，38-卡爪驱动机构，39-侧柱推紧装置；

40-自动传输车，41-车体，42-升降顶升装置，43-底架夹紧装置，44-轨道抱紧装置，45-供能模块，46-动力装置，47-行走机构，48-心盘承台；

50-行走轨道；60-工作走台；70-端梁定位装置，71-安装基座，72-立柱支撑座，73-翻转立柱，74-翻转驱动装置；80-侧梁支撑装置，81-安装立柱，82-升降装置，83-支撑块；90-基座平台，91-T型槽。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

本发明实施例提供一种铁路货车端墙、侧墙组装系统100，其结构如图1所示，包括起重装置10、端墙组装单元、侧墙组装单元和自动传输车40，起重装置10用于进行端墙组成、侧墙组成的上料，端墙组装单元用于固定端墙组成，侧墙组装单元用于固定侧墙组成，自动传输车40用于在组装前传输底架组成，以及在组装后传输铁路货车车体。

该铁路货车端墙、侧墙组装系统100可用于各种型号铁路货车车体的组装，可同时组装端墙组成和侧墙组成。例如C70型通用敞车，C70型通用敞车是最为常用的敞车类型，主要包括端墙组成、侧墙组成、底架组成、车门以及相关附件(牵引钩、内补强座、圆弧板、侧横带等)；端墙组成由上端梁、角柱、横带及端墙板等组焊而成，上端梁与侧墙组成的上侧梁接点处组焊角部加强铁；侧墙组成为板柱式结构，由上侧梁、侧柱、侧墙板、斜撑、连铁、侧柱补强板及侧柱内补强座等组焊而成，侧柱与上侧梁连接采用专用拉铆钉铆接，侧柱根部设有铸造侧柱内补强座；底架的常用类型为鱼骨型底架，鱼骨型骨架主要包括中梁组成、端梁组成、枕梁组成、小横梁、侧梁组成、纵梁组成、横梁组成和地板，由于其形状类似于“鱼骨”，故而得名，地板覆盖于各梁结构上；车门主要包括下侧门和侧开门(又称中立门)，每节敞车共设置12个下侧门(每侧各设置6个)、2个侧开门(每侧各设置1个)；牵引钩位于车体底架一端，用于将各节车体连接起来。

端墙、侧墙组装的主要内容是将端墙组成和侧墙组成组装在底架组成上，侧墙组成与底架的地板点焊固定，端墙组成与底架的端梁点焊固定，以及上端梁与侧墙组成的上侧梁接点处组焊角部加强铁。

下面以焊接C70型通用敞车车体为例，对本发明的铁路货车端墙、侧墙组装系统100的结构进行详细介绍，为方便理解各组件的安装位置，指定纵向为车体长度方向，横向为车体宽度方向，竖向为车体高度方向，组装作业区的两端指代长度方向的端部，组装作业区的两侧指代宽度方向的端部。

参见图1、图2A至图2C，本实施例中，铁路货车端墙、侧墙组装系统100包括起重装置10、端墙组装单元、侧墙组装单元和自动传输车40。上述各个组件在空间上围成一个组装作业区110，从底架生产线下线的底架组成通过自动传输车40运送至该组装作业区110中，起重装置10进行端墙组成、侧墙组成以及相关配件的上料，如图1所示，起重装置10设置为至少覆盖整个组装作业区110，以便将端墙组成、侧墙组成以及相关配件吊装至对应区域。起重装置10可采用现有任意起重装置，例如天车、龙门吊、悬臂吊等，具体结构本发明不做限制。

具体的，本实施例中起重装置10采用柔性起重系统，柔性起重系统固定在地面上，覆盖组装作业区110以及旁边的线边库零件存放区。参见图3，起重装置10包括4根以上支撑立柱11、2根纵向轨道12、滑动横梁13和起吊装置14。4根以上支撑立柱11固定安装于组装作业区110的地面上，4根以上支撑立柱11相互平行、且分布于组装作业区110的两侧，支撑立柱11的具体数量视待组装的车体长度而定。2根纵向轨道12分别安装于4根以上支撑立柱11上、且相互平行；滑动横梁13可移动地安装于2根纵向轨道12上；起吊装置14可移动地安装于滑动横梁13上，起吊装置14采用现有的起吊装置，具体结构此处不再赘述。

为方便侧墙组成顺利进入起重装置10的起重区域，作为优选，位于组装作业区110其中一侧(靠近线边库零件存放区的一侧)的2根以上支撑立柱11中，其中2根相邻的支撑立柱11的间距大于侧墙组成的长度，形成侧墙组成进出口16，如图3所示，例如长度为13976mm的C70型通用敞车车厢，则侧墙组成进出口16的跨度至少为14m。为保证此部分纵向轨道12的强度，在同侧的纵向轨道12中位于2根支撑立柱11之间的部分(侧墙组成进出口对应部分)设置有加强梁15，如图3所示。

端墙组装单元用于固定端墙组成，参见图1、图2A至图2C，端墙组装单元包括2个端墙固定装置20，2个端墙固定装置20分别设置于组装作业区110纵向上的两端，分别用于固定两端的端墙组成。由于本发明提供的铁路货车端墙、侧墙组装系统100采用的是端墙侧墙同步组转，因此只需要将端墙组成顶紧、压在侧墙组成上即可，故而端墙固定装置20可采用现有任一种顶紧装置或者压紧装置。

参见图4，本实施例中，端墙固定装置20包括龙门装置21、端墙压紧装置22和1个以上端墙定位夹紧装置23，端墙压紧装置22和端墙定位夹紧装置23分别安装于龙门装置21上、且通过龙门装置21驱动而升降；端墙压紧装置22用于在竖向将端墙组成与底架压紧；端墙定位夹紧装置23用于将端墙组成夹紧，两端的端墙定位夹紧装置23共同作用，将端墙组成夹紧抵靠在侧墙组成的两端。

具体的，参见图4，龙门装置21包括龙门架211、升降组件212、升降台213和龙门走行装置214；升降组件安装于龙门架211上，具体设置在龙门架211的顶面上，本实施例中升降组件采用电机及其驱动的升降链条。升降台213通过升降组件驱动、在龙门架211上升降移动，升降台213是端墙压紧装置22和端墙定位夹紧装置23的安装基础。龙门走行装置214安装于龙门架211的底部，用于驱动龙门架211行走。

端墙压紧装置22安装于升降台213上，具体安装于升降台213的下侧面上。端墙压紧装置22用于将端墙组成与底架组成压紧。参见图4，端墙压紧装置22包括横向移动机构221和竖向伸缩机构222，横向移动机构221与升降台213可移动地连接，竖向伸缩机构222安装于横向移动机构221上。横向移动机构221用于驱动竖向伸缩机构222在横向上自由移动，以在组装好的车体通过时，驱动竖向伸缩机构222移动至侧边，避让车体。横向移动机构221可采用导轨滑块机构，由人工移动，也可采用气缸、电动推杆等自动伸缩移动的机械设备，具体结构本发明不做限制。竖向伸缩机构222可采用气缸、液压缸、电动推杆、千斤顶等任一种顶紧装置或者压紧装置，具体结构本发明不做限制。

2个端墙定位夹紧装置23间隔安装于升降台213上，具体安装于升降台213的上侧面上。端墙定位夹紧装置23用于将端墙组成夹紧并驱动端墙组成移动使之正位，以与底架组成组装在一起。

参见图4，本实施例中，端墙定位夹紧装置23包括横向移动载台231、安装台232、立柱233、定位夹紧座234、纵向驱动机构235、竖向驱动机构236、卡爪237和卡爪驱动机构238。横向移动载台231固定安装于龙门装置21的升降台213上，横向移动载台231上设置有1条以上导槽/导块，导槽/导块沿横向延伸，1条以上导槽/导块在纵向上间隔分布且相互平行；安装台232上设置有1条以上与之匹配的导块/导槽，安装台232通过导块和导槽可移动地安装于横向移动载台231上，设置该导块和导槽的目的是使得端墙定位夹紧装置23横向上可以进行调整，以满足不同宽度车体组装要求。

立柱233可移动地安装于安装台232上，二者之间优选导轨滑块的连接方式。定位夹紧座234可升降地安装于立柱233中，定位夹紧座234上设置有定位夹头2341。纵向驱动机构235沿纵向固定安装于安装台232上，纵向驱动机构235的驱动端与立柱233连接，纵向驱动机构235用于驱动立柱233以及其上安装的结构共同在纵向上移动，以进行端墙组成在纵向上的正位调整。竖向驱动机构236沿竖向安装于立柱233上，竖向驱动机构236的驱动端与定位夹紧座234连接，竖向驱动机构236用于驱动定位夹紧座234以及其上安装的结构共同在竖向上移动，以进行端墙组成在竖向上的正位调整。卡爪237与定位夹紧座234铰接，卡爪驱动机构238安装于定位夹紧座234上，卡爪237通过卡爪驱动机构238驱动、沿铰接部位转动，以使卡爪237卡紧端墙组成的上端梁。

侧墙组装单元包括2个以上侧墙固定装置30，2个以上侧墙固定装置30分别设置于组装作业区110横向上的两端，用于固定侧墙组成。侧墙固定装置30的具体数量视侧墙组成的长度而定，一般每间隔1～2m设置一个侧墙固定装置30，或者侧墙组成的每个侧柱对应设置一个侧墙固定装置30。侧墙固定装置30将侧墙组成与端墙组成压紧，侧墙固定装置30可采用气缸、液压缸、电动推杆、千斤顶等任一种顶紧装置或者压紧装置，具体结构本发明不做限制。

参见图5，本实施例中，侧墙固定装置30包括基座31、安装台32、立柱33、定位夹紧座34、横向驱动机构35、竖向驱动机构36、侧柱推紧装置39、卡爪37和卡爪驱动机构38。基座31固定安装于组装作业区110的地面上，安装台32固定安装于基座31上。立柱33可移动地安装于安装台32上，二者之间优选导轨滑块的连接方式。定位夹紧座34可升降地安装于立柱33中，定位夹紧座34上设置有定位夹头341。横向驱动机构35沿横向固定安装于安装台32上，横向驱动机构35的驱动端与立柱33连接，横向驱动机构35用于驱动立柱33以及其上安装的结构共同在横向上移动，以进行侧墙组成在横向上的正位调整。竖向驱动机构36沿竖向安装于立柱33上，竖向驱动机构36的驱动端与定位夹紧座34连接，竖向驱动机构36用于驱动定位夹紧座34以及其上安装的结构共同在竖向上移动，以进行侧墙组成在竖向上的正位调整。卡爪37与定位夹紧座34铰接，卡爪驱动机构38安装于定位夹紧座34上，卡爪37通过卡爪驱动机构38驱动、沿铰接部位转动，以使卡爪37卡紧侧墙组成的上侧梁。侧柱推紧装置39安装于立柱33上，采用螺栓固定，不同的车型可以上下手工调整，侧柱推紧装置39抵紧侧墙组成的侧柱。

自动传输车40用于传输底架以及组装后的铁路货车车体，自动传输车40可在组装作业区110中穿梭，将底架运送到设定的位置，自动传输车40的具体数量视铁路货车车体200的外形尺寸而定。本实施例中，自动传输车设置有2台。2台自动传输车40分别具备单动和联动的功能，在运输底架/车体时为联动，两台自动传输车40同步移动运输底架/车体；底架/车体运输到位后则单动，两台自动传输车40相背反向移动、驶离车体下方。

作为优选，自动传输车40采用自动RGV传输小车(有轨制导车辆)，采用滑线取电或者超级电容供电的方式，铁路货车端墙、侧墙组装系统100的地面上设置有行走轨道50，行走轨道50沿纵向延伸、且位于组装作业区110中部，如图1、图2A至图2C所示。本实施例中，行走轨道采用自动RGV传输小车配合使用的1435mm标准轨道。自动传输车40有两个功能，功能一是将下线的底架组成传输到组装作业区110中；功能二是用于进行底架定位，以提高组装精度。

具体的，参见图6A和图6B，本实施例中，自动传输车40包括车体41、升降顶升装置42、底架夹紧装置43、轨道抱紧装置44、行走驱动装置和心盘承台48。升降顶升装置42用于传输时举升底架/车体，顶升位置为底架钢结构的旁承位置。底架夹紧装置43用于在自动传输车40运输底架/车体时夹紧底架的中梁，底架夹紧装置43采用电动丝杠驱动，底架夹紧装置43设置有两套。轨道抱紧装置44用于实现到位刹车，并且在传输时与轨道50配合起定位导向作用，轨道抱紧装置44设置有4个，分布于车体41的四角。行走驱动装置用于驱动自动传输车40行走，行走驱动装置包括供能模块45、动力装置46和行走机构47，如图6B所示。本实施例中，自动传输车40采用电驱动，供能模块45为超级电容或滑线取电装置。心盘承台48用于定位和支撑底架的心盘，心盘承台48位于自动传输车车体41正面的中心，两套底架夹紧装置43分布于心盘承台48的两侧，心盘承台48的心盘定位面作为车体组装的工装定位面，心盘定位面上设置有定位销。心盘定位时，两套底架夹紧装置43将中梁的下翼边抱紧，保证心盘面与传输小车的心盘定位面贴合。

在其他实施例中，自动传输车40可以采用普通带车轮的小车，则轨道抱紧装置对应为刹车装置。小车可采用电动或者燃料驱动，例如采用超级电容，或者燃油发动机等。

为提高组装精度，作为优选方式，本实施例提供的铁路货车端墙、侧墙组装系统100还包括工作走台60、端梁定位装置70和侧梁支撑装置80，工作走台设置于组装作业区110的两侧，供工作人员行走以及进行手工作业，例如手工进行定位焊，手工安装连接销，或者手工调整零件的位置等。本实施例中，该工作走台60包括操作平台、走台托架、伸缩板、护栏、立柱和升降机构，工作走台60能够上下升降，满足不同车体高度要求，车型宽度调整时，只需要调整伸缩板的伸出长度即可，平台伸缩后，平台与车体间隙不大于40mm，工作走台60的具体结构可参见发明专利“车体柔性组装作业装置”(CN201911249103.0)，详细结构此处不再赘述。

端梁定位装置70用于顶紧底架的端梁、以实现纵向定位，保证底架传输正位。本实施例中，端梁定位装置70共设置有4个，4个端梁定位装置70两两为一组、分布于组装作业区110的两端，位于同侧的2个端梁定位装置70抵紧端梁的两个端部。端梁定位装置70可采用气缸、液压缸、电动推杆、千斤顶等任一种顶紧装置或者压紧装置，具体结构本发明不做限制。

参见图7，本实施例中，端梁定位装置70包括安装基座71、立柱支撑座72、翻转立柱73和翻转驱动装置74。安装基座71固定安装于组装作业区110的地面上。立柱支撑座72可移动地安装于安装基座71上，立柱支撑座72可沿安装基座71在横向上移动，二者之间优选导轨滑块的连接方式。翻转立柱73的中部75与立柱支撑座72铰接，翻转驱动装置74的驱动端与翻转立柱73连接，使得翻转立柱73形成一个杠杆机构，通过翻转驱动装置74的驱动，可以使得翻转立柱在纵向水平状态与竖直状态之间切换，当翻转立柱73转换为纵向水平状态时可抵紧底架的端梁，从而实现底架在传输过程中的纵向定位，保证底架传输正位。

侧梁支撑装置80用于与底架的侧梁接触、以承托底架，保证底架组成在组装过程中的平稳。本实施例中，侧梁支撑装置80共设置有4个，4个端梁定位装置70两两为一组、分布于组装作业区110的两侧，位于同侧的2个端梁定位装置70承托侧梁靠近端部的下表面。侧梁支撑装置80可采用气缸、液压缸、电动推杆、千斤顶等任一种支撑装置，或者采用结构固定不变的支撑柱，满足支撑强度即可，具体结构本发明不做限制。

参见图8，本实施例中，侧梁支撑装置80包括安装立柱81、升降装置82和支撑块83。安装立柱81固定安装于组装作业区110的地面上，升降装置82安装于安装立柱81中，升降装置82的伸出端可伸出于安装立柱81上方，安装立柱81起保护作用，避免升降装置82被外力碰伤。升降装置82的伸出端与支撑块83连接，支撑块83位于安装立柱81的上方，支撑块83用于增加侧梁支撑装置80与侧梁的接触面积。升降装置82可采用气缸、液压缸、电动推杆、千斤顶等任一种顶紧装置或者压紧装置，具体结构本发明不做限制。

为匹配不同尺寸的铁路货车车体的组装需求，本实施例中，铁路货车端墙、侧墙组装系统100的工装采用模块化思路。如图1和图2B所示，组装作业区110的地面上铺设有基座平台90，基座平台90与地面平齐，铁路货车端墙、侧墙组装系统100的所有工装均通过螺纹紧固件基座平台90相连。在各工装的总体结构形式基本保持一致的情况下，使通用模块单元可快速、便捷地进行安装，且可适应不同尺寸的铁路货车车体。

参见图2B，基座平台90中开设有1条以上T型槽91，T型槽91的截面呈倒T字形，全线工装全部采用标准螺栓与基座平台90相连。螺纹紧固件中的螺栓倒置于T型槽中，螺栓的头部位于“T字”的横段中、螺杆伸出于“T字”的竖段，然后通过螺母锁紧。

整个铁路货车端墙、侧墙组装系统100通过一个控制器整体控制，控制器可采用现有任意控制设备，例如PC、PLC、FPGA、工控机等，控制器配置MES系统收集各用电装置的信号，并发出相应的指令控制各用电装置的运行，可实时掌控车体在线的焊接状况，方便企业提高生产管理及质量控制水平。

参见图1，本实施例提供的铁路货车端墙、侧墙组装系统100的工作过程如下：

1)带有心盘定位面的自动传输车40运输下线的底架组成，自动传输车40的升降顶升装置42上升，托举底架的旁承位置(枕梁下盖板处)，将底架组成托起，两个自动传输车40将底架组成向组装作业区110传输。

2)被传输的底架组成移动至端墙组装单元前方时，端墙固定装置中的龙门升降台213向上方升起，自动传输车40托举底架组成从其下方通过。

3)自动传输车40托举底架继续向前传输，至底架的端梁接触端梁定位装置70时，自动传输车40停止运动，自动传输车40的升降顶升装置42下降，将底架组成放置在自动传输车40上心盘承台48的心盘定位面上，底架的心盘孔落入传输小车的中心销上，然后自动传输车40的底架夹紧装置43将底架夹紧，四角的轨道抱紧装置44将行走轨道50抱紧，完成底架组成的定位。

4)4个侧梁支撑装置80的顶面与两根侧梁贴严，使整个底架平稳。

5)两个端墙固定装置通过龙门走行装置214行驶到底架的端部，端墙固定装置中的龙门升降台213下降至规定的高度，实现粗调定位。

6)端墙组装：采用柔性起重系统10将两个端墙组成吊入组装作业区110，端墙固定装置的两个端墙定位夹紧装置23将端墙组成的上端缘夹紧，端墙定位夹紧装置23自动进行纵向和竖向调整，实现精调定位以将端墙组成正位，并与底架组装。端墙固定装置的的端墙压紧装置将端墙组成与底架组成压紧，并且点固焊焊接固定。

7)侧墙组装：采用柔性起重系统10将两个侧墙组成吊入组装作业区110。侧墙固定装置30的定位夹紧座34和卡爪37将侧墙组成的上侧梁夹紧，侧墙固定装置30自动进行横向和竖向调整(调整定位夹紧座34的位置)，实现精调定位以将侧墙正位，并与底架组装。侧墙固定装置30的侧柱推紧装置38将侧柱与底架压紧，并且点固焊焊接固定。

8)工作走台60通过其升降机构上下升降，使工作走台处于恰当高度，工作走台60中的扶梯组成能够根据工作走台的升降，通过其下方的滚轮的前后运动，自行调整高度，操作人员可以在工作走台60上自由作业。

9)完成车体组装后，端墙定位夹紧装置23和侧墙固定装置30松开。侧墙固定装置30通过其下方的横向驱动机构35运动，使侧墙固定装置30的立柱33后退。端墙固定装置20的端墙压紧装置22横向运行至侧面。以上动作的目的均为将装置避开车体，确保车体能够向前传输。

10)带有心盘定位面的自动传输车40中的底架夹紧装置43松开，升降顶升装置42升起，托起车体，端墙固定装置中的龙门升降台213向上方升起，自动传输车40托举车体从其下方通过，将车体传输至后续的焊接作业区。

通过上述实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

1)本发明提供的铁路货车端墙、侧墙组装系统，通过端墙组装单元、侧墙组装单元和自动传输车分别固定端墙组成、侧墙组成与底架组成的位置，可同时完成端墙组成与底架组成的组装，以及侧墙组成与底架组成的组装，提高生产效率。端墙组成和侧墙组成同时安装，二者互为支撑，组装后端墙组成、侧墙组成垂直度好，有利于后续工序的实施。

2)本发明提供的铁路货车端墙、侧墙组装系统，端墙固定装置的端墙定位夹紧装置可横向移动，侧墙固定装置的立柱同样可以横向移动，在组装完成后横向移动自动避开车体，使得车体实现通过式运输，提高转运效率。

3)本发明提供的铁路货车端墙、侧墙组装系统，端墙定位夹紧装置和侧墙固定装置均设置有定位夹紧座和卡爪，可以夹紧端墙组成的上端缘以及侧墙组成的上侧梁，从而进行精调定位，提高组装精度。

4)本发明提供的铁路货车端墙、侧墙组装系统，采用模块化、通用化、可扩展的柔性设计理念，在工装的总体结构形式基本保持一致的情况下，使用T型槽基座平台使得工装模块化，模块单元可快速、便捷地进行安装，并且可以随意进行拆卸，根据产品变化，快速调整模块间的位置关系，宽度以及高度方向调整到位，从而适应长度、宽度以及结构形式不同的铁路货车车体组装需要。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种铁路货车端墙、侧墙组装系统，其特征在于：包括起重装置、端墙组装单元、侧墙组装单元和自动传输车，其中：

所述起重装置用于进行所述端墙组成、所述侧墙组成的上料，所述起重装置设置为覆盖整个组装作业区；

所述端墙组装单元包括用于固定端墙组成的端墙固定装置，所述组装作业区纵向上的两端均设置有一个所述端墙固定装置；

所述侧墙组装单元包括用于固定侧墙组成的侧墙固定装置，所述组装作业区横向上的两侧均设置有至少一个所述侧墙固定装置；

所述自动传输车可在所述组装作业区往返运动，用于传输底架以及组装后的铁路货车车体。

2.如权利要求1所述的铁路货车端墙、侧墙组装系统，其特征在于：所述端墙固定装置包括龙门装置、端墙压紧装置和1个以上端墙定位夹紧装置；所述龙门装置设置于所述组装作业区纵向上的端部、且可沿纵向行走；所述端墙压紧装置用于在竖向将端墙组成与底架压紧；所述端墙定位夹紧装置用于将所述端墙组成夹紧，所述端墙压紧装置和所述端墙定位夹紧装置分别安装于所述龙门装置上、且通过所述龙门装置驱动而升降。

3.如权利要求2所述的铁路货车端墙、侧墙组装系统，其特征在于：所述龙门装置包括龙门架、升降组件、升降台和龙门走行装置；所述升降组件安装于所述龙门架上；所述升降台通过所述升降组件驱动、在所述龙门架上升降移动，所述端墙压紧装置和所述端墙定位夹紧装置均安装于所述升降台上；所述龙门走行装置安装于所述龙门架的底部，用于驱动所述龙门架行走。

4.如权利要求2所述的铁路货车端墙、侧墙组装系统，其特征在于：所述端墙压紧装置包括横向移动机构和竖向伸缩机构，所述横向移动机构与所述升降台可移动地连接，所述竖向伸缩机构安装于所述横向移动机构上。

5.如权利要求2所述的铁路货车端墙、侧墙组装系统，其特征在于：所述端墙定位夹紧装置包括横向移动载台、安装台、立柱、定位夹紧座、纵向驱动机构、竖向驱动机构、卡爪和卡爪驱动机构，其中：

所述横向移动载台固定安装于所述龙门装置上，所述横向移动载台上设置有1条以上导槽/导块，所述导槽/导块沿横向延伸，1条以上所述导槽/导块在纵向上间隔分布且相互平行；

所述安装台上设置有1条以上导块/导槽，所述安装台通过所述导块和所述导槽可移动地安装于所述横向移动载台上；

所述立柱可移动地安装于所述安装台上；

所述定位夹紧座可升降地安装于所述立柱中，所述定位夹紧座上设置有定位夹头；

所述纵向驱动机构沿纵向安装于所述安装台上，所述纵向驱动机构的驱动端与所述立柱连接；

所述竖向驱动机构沿竖向安装于所述立柱上，所述竖向驱动机构的驱动端与所述定位夹紧座连接；

所述卡爪与所述定位夹紧座铰接，所述卡爪驱动机构安装于所述定位夹紧座上，所述卡爪通过所述卡爪驱动机构驱动、沿铰接部位转动。

6.如权利要求1-5中任一项所述的铁路货车端墙、侧墙组装系统，其特征在于：所述侧墙固定装置包括基座、安装台、立柱、定位夹紧座、横向驱动机构、竖向驱动机构、侧柱推紧装置、卡爪和卡爪驱动机构，其中：

所述基座固定安装于所述组装作业区的横向的侧边上；

所述安装台固定安装于所述基座上；

所述立柱可移动地安装于所述安装台上；

所述定位夹紧座可升降地安装于所述立柱中，所述定位夹紧座上设置有定位夹头；

所述横向驱动机构沿横向安装于所述安装台上，所述横向驱动机构的驱动端与所述立柱连接；

所述竖向驱动机构沿竖向安装于所述立柱上，所述竖向驱动机构的驱动端与所述定位夹紧座连接；

所述侧柱推紧装置安装于所述立柱上；

所述卡爪与所述定位夹紧座铰接，所述卡爪驱动机构安装于所述定位夹紧座上，所述卡爪通过所述卡爪驱动机构驱动、沿铰接部位转动。

7.如权利要求1-5中任一项所述的铁路货车端墙、侧墙组装系统，其特征在于：所述起重装置包括4根以上支撑立柱、2根纵向轨道、滑动横梁和起吊装置，其中：

4根以上所述支撑立柱固定安装于所述组装作业区的地面上，4根以上所述支撑立柱相互平行、且分布于所述组装作业区的两侧；

2根所述纵向轨道分别安装于4根以上所述支撑立柱上、且相互平行；

所述滑动横梁可移动地安装于2根所述纵向轨道上；

所述起吊装置可移动地安装于所述滑动横梁上。

8.如权利要求7所述的铁路货车端墙、侧墙组装系统，其特征在于：位于所述组装作业区其中一侧的2根以上所述支撑立柱中，其中2根相邻的所述支撑立柱的间距大于所述侧墙组成的长度；同侧的所述纵向轨道中位于2根所述支撑立柱之间的部分设置有加强梁。

9.如权利要求1-5中任一项所述的铁路货车端墙、侧墙组装系统，其特征在于：所述铁路货车端墙、侧墙组装系统还包括行走轨道，所述行走轨道沿纵向延伸、且位于所述组装作业区中部；所述自动传输车为可在所述行走轨道上行走的轨道小车。

10.如权利要求9所述的铁路货车端墙、侧墙组装系统，其特征在于：所述自动传输车包括车体，以及安装于所述车体上的心盘承台、行走驱动装置、升降顶升装置、底架夹紧装置和轨道抱紧装置，其中：

所述心盘承台用于定位和支撑所述底架的心盘，所述心盘承台位于所述车体正面的中心；

所述行走驱动装置用于驱动所述自动传输车在所述组装作业区往返运动，所述行走驱动装置包括供能模块、动力装置和行走机构；所述供能模块为供电装置；所述供电装置为超级电容或者滑线取电装置；

所述升降顶升装置用于运输时顶升所述底架，顶升位置为底架钢结构的旁承位置；

所述底架夹紧装置用于在运输时夹紧所述底架的中梁；

所述轨道抱紧装置用于与所述行走轨道配合以定位导向，以及实现到位刹车。

11.如权利要求1-5、8、10中任一项所述的铁路货车端墙、侧墙组装系统，其特征在于：所述铁路货车端墙、侧墙组装系统还包括端梁定位装置，所述端梁定位装置用于顶紧所述底架的端梁、以实现纵向定位；

所述端梁定位装置包括安装基座、立柱支撑座、翻转立柱和翻转驱动装置；所述安装基座固定安装于所述组装作业区的地面上；所述立柱支撑座可横向移动地安装于所述安装基座上；所述翻转立柱的中部与所述立柱支撑座铰接；所述翻转驱动装置的驱动端与所述翻转立柱连接，以使所述翻转立柱在纵向水平状态与竖直状态之间切换。

12.如权利要求1-5、8、10中任一项所述的铁路货车端墙、侧墙组装系统，其特征在于：所述铁路货车端墙、侧墙组装系统还包括侧梁支撑装置，所述侧梁支撑装置用于与所述底架的侧梁接触、以承托所述底架；

所述侧梁支撑装置包括安装立柱和升降装置；所述安装立柱固定安装于所述组装作业区的地面上；所述升降装置安装于所述安装立柱中，所述升降装置的伸出端可伸出于所述安装立柱上方。

13.如权利要求1-5、8、10中任一项所述的铁路货车端墙、侧墙组装系统，其特征在于：所述铁路货车端墙、侧墙组装系统还包括工作走台，所述工作走台设置于所述组装作业区的两侧。

14.如权利要求1-5、8、10中任一项所述的铁路货车端墙、侧墙组装系统，其特征在于：所述铁路货车端墙、侧墙组装系统还包括基座平台，所述基座平台与所述组装作业区的地面齐平，所述铁路货车端墙、侧墙组装系统的工装均通过螺纹紧固件与所述基座平台相连；

所述基座平台中开设有1条以上T型槽，所述T型槽的截面呈倒T字形，所述螺纹紧固件中的螺栓倒置于所述T型槽中。

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