CN112894386A - 轨道列车裙板自动焊接生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例是关于一种轨道列车裙板自动焊接生产系统，涉及列车制造技术领域。轨道列车裙板自动焊接生产系统包括：并排设置的入料工位和出料工位，并排设置的清洗工位、焊接工位、打磨工位、打钢印工位，以及设置在两排之间的机器人扩展轨道和设置在机器人扩展轨道上的第一机器人和第二机器人。所述轨道列车裙板自动焊接生产系统可以实现上裙板和下裙板之间的从上料、焊接位置清洗、焊接、焊缝打磨、打钢印、下料的自动化生产，且可以实现自动的连续生产，有效的提高了生产效率，同时机器人自动焊接可以有效的保证焊缝的质量。

Description

轨道列车裙板自动焊接生产系统

技术领域

本发明实施例涉及列车制造技术领域，特别是涉及一种轨道列车裙板自动焊接生产系统。

背景技术

高速铁路简称高铁，其在我国正在飞速的发展，且由于高铁具有较高的行车速度，所以高铁的列车采用了较高的制造方案。

其中，由于高铁列车是由多个车厢连接形成的，为了通过降低列车的重量来降低能耗，列车两侧的裙板均采用铝合金材料制造。然而现有的生产工艺中裙板的焊接成型的过程均由人工手动完成，由于裙板的加工板材尺寸较大，工作人员在搬动和焊接的过程中很费力，导致生产效率低下，且焊缝质量不稳定等问题。

所以上述技术问题还需要进一步解决。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种轨道列车裙板自动焊接生产系统，主要目的在于解决当前裙板生产效率低、焊缝质量不稳定的问题。

为达到上述目的，本发明实施例主要提供如下技术方案：

本发明的实施例提供一种轨道列车裙板自动焊接生产系统，包括：

入料工位，用于放置待焊接上、下裙板并将所述待焊接上、下裙板从人工作业区传输至自动作业区；

清洗工位，相邻的设置在所述入料工位附近，用于清洗所述待焊接上、下裙板的待焊接部位，并回收清洗产生的烟尘；

焊接工位，并排的设置在所述清洗工位附近，用于对所述待焊接上、下裙板自动装夹和机器人焊接；

打磨工位，并排的设置在所述焊接工位远离所述清洗工位一侧的附近，用于对焊接后的裙板自动装夹，并机器人对焊缝打磨以及回收烟尘；

打钢印工位，并排的设置在所述打磨工位远离所述焊接工位一侧的附近，用于固定打磨后的所述裙板，并对所述裙板打钢印；

出料工位，与所述入料工位并排设置，并位于所述打钢印工位附近，用于放置打钢印后的所述裙板，并将所述裙板从所述自动作业区传输至人工作业区；

机器人扩展轨道，设置在所述清洗工位、所述焊接工位以及所述打磨工位形成的一排，和所述入料工位、所述出料工位所形成的一排之间位置，所述机器人扩展轨道上设置有第一机器人和第二机器人；其中，所述第一机器人服务于所述入料工位和所述清洗工位之间的物料传递、以及所述清洗工位和所述焊接工位之间的物料传递，所述第二机器人服务于所述焊接工位和所述打磨工位之间的物料传递、所述打磨工位和所述打钢印工位之间的物料传递、以及所述打钢印工位和所述出料工位之间的物料传递。

本发明实施例的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，前述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其中所述入料工位包括第一传输轨道、物料托持部和信息扫描装置，所述第一传输轨道的延伸方向与所述机器人扩展轨道垂直，所述物料托持部滑动连接在所述第一传输轨道上；

其中，所述物料托持部具有多个可变尺寸放置槽，用于同时放置多片所述待焊接板料，所述信息扫描装置用于扫描所述待焊接上、下裙板的信息。

可选的，前述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其中所述物料托持部还包括托架；

所述托架滑动的连接在所述第一传输轨道上，所述托架的第一端并排的设置有多个固定卡槽，靠近所述托架的与第一端相对的第二端滑动的连接有多个活动卡槽，所述活动卡槽与所述固定卡槽一一相对，每组相对的所述活动卡槽与所述固定卡槽形成所述可变尺寸放置槽；

其中，所述托架上还设置有多个调节电机，多个所述调节电机分别与多个所述活动卡槽连接，用于驱动所述活动卡槽向靠近/远离所述固定卡槽的方向滑动。

可选的，前述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其中相邻的两个所述可变尺寸放置槽设置为不同颜色，用于分别放置所述待焊接上裙板和所述待焊接下裙板；

相邻的两个所述可变尺寸放置槽的槽底分别放置第一防呆块和第二防呆块，所述第一防呆块用于与所述待焊接上裙板的焊接端匹配，所述第二防呆块用于与所述待焊接下裙板的焊接端匹配。

可选的，前述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其中所述入料工位的数量为并排设置的两个或多个。

可选的，前述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其中所述清洗工位包括激光清洗设备和第一除尘设备，所述激光清洗设备用于清洗所述待焊接板料的待焊接部位，所述第一除尘设备用于回收清洗产生的烟尘。

可选的，前述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其中所述焊接工位包括第一伺服变位机、设置在所述第一伺服变位机上的第一自动工装、焊接机器人；

其中，所述第一伺服变位机为双工位三轴伺服变位机，所述第一自动工装的数量为两个分别设置在所述第一伺服变位机的两个工位上；所述第一自动工装能够自动的对所述待焊接上裙板和所述待焊接下裙板进行对位和压持。

可选的，前述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其中所述第一自动工装包括主框架用于支撑所述待焊接上裙板和所述待焊接下裙板；

所述主框架的长度方向一端设置有限位挡板，所述主框架的宽度方向的一端设置有限位挡钩，所述主框架的宽度方向的另一端设置有侧向加紧装置，用于推动所述待焊接上裙板和所述待焊接下裙板向所述限位挡钩方向运动，将所述待焊接上裙板和所述待焊接下裙板于所述主框架的宽度方向夹紧；

所述主框架的长度方向两端两两相对的设置有两对夹紧气缸，每对所述夹紧气缸的摆臂上连接一压梁，所述夹紧气缸能够驱动两个所述压梁分别压紧所述待焊接上裙板和所述待焊接下裙板。

可选的，前述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其中所述打磨工位包括第二伺服变位机、设置在所述第二伺服变位机上的第二自动工装、打磨机器人、打磨工具库、第二除尘设备；

其中，所述第二伺服变位机为单轴伺服变位机，所述第二自动工装的结构与所述第一自动工装结构相同。

可选的，前述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其中所述第二自动工装的长度方向两端分别设置有加长固定端，用于与所述第二伺服变位机的工位两端连接。

可选的，前述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其中所述打钢印工位包括第三固定工装和钢印刻打机头；

其中，所述第三固定工装包括支架和设置在支架上方的真空吸盘，所述真空吸盘用于吸持固定所述裙板，所述支架的宽度方向一端设置有打钢印机头移动装置，所述钢印刻打机头与所述打钢印机头移动装置连接，在所述打钢印机头移动装置的驱动待所述钢印刻打机头能够沿所述支架的长度方向往复运动。

可选的，前述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其中所述出料工位的结构以及设置方向均与所述入料工位相同。

可选的，前述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其中还包括：控制器，所述控制器分别与所述入料工位、所述清洗工位、所述焊接工位、所述打磨工位、所述打钢印工位、所述出料工位连接，用于进行数据传输和控制工作。

可选的，前述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其中还包括：

粉尘浓度监控装置，包括多个粉尘检测传感器，多个所述粉尘检测传感器分布在所述轨道列车裙板自动焊接生产系统所在的空间中，用于检测粉尘浓度，并将检测的粉尘浓度数据发送给所述控制器。

借由上述技术方案，本发明技术方案提供的轨道列车裙板自动焊接生产系统至少具有下列优点：

本发明实施例提供的技术方案中，通过将清洗工位、焊接工位、打磨工位、打钢印工位设置在一排，并将入料工位和出料工位设置在另一排，然后将两个机器人可移动的设置在这两排之间，这样通过两个机器人在上述工位之间联动，再配合上述的各工位的自动工作，可以实现上裙板和下裙板之间的从上料、焊接位置清洗、焊接、焊缝打磨、打钢印、下料的自动化生产，且可以实现自动的连续生产，有效的提高了生产效率，同时机器人自动焊接可以有效的保证焊缝的质量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明的实施例提供的一种轨道列车裙板自动焊接生产系统的平面分布示意图；

图2是本发明的实施例提供的一种轨道列车裙板自动焊接生产系统的立体状态示意图；

图3是本发明的实施例提供的一种轨道列车裙板自动焊接生产系统的入料工位的结构示意图；

图4是本发明的实施例提供的一种轨道列车裙板自动焊接生产系统的第一伺服变位机与第一自动工装的连接结构示意图；

图5是本发明的实施例提供的一种轨道列车裙板自动焊接生产系统的第一自动工装的结构示意图；

图6是本发明的实施例提供的一种轨道列车裙板自动焊接生产系统的第二伺服变位机与第二自动工装的连接结构示意图。

图1-图6中各标号为：

待焊接上裙板P1、待焊接下裙板P2、入料工位S1、清洗工位S2、焊接工位S3、打磨工位S4、打钢印工位S5、出料工位S6、机器人扩展轨道S7、第一机器人S8、第二机器人S9、围栏S10、第一传输轨道11、物料托持部12、托架121、可变尺寸放置槽122、固定卡槽1221、活动卡槽1222、第一防呆块1223、第二防呆块1224、激光清洗设备21、第一伺服变位机31、第一自动工装32、主框架321、限位挡板322、限位挡钩323、侧向加紧装置324、夹紧气缸325、压梁326、焊接机器人33、第二伺服变位机41、第二自动工装42、加长固定端421、打磨机器人43、打磨工具库44、第三固定工装51、钢印刻打机头52、打钢印机头移动装置53。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明实施例目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明实施例提出的轨道列车裙板自动焊接生产系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1和图2所示，本发明提供的轨道列车裙板自动焊接生产系统，包括：入料工位S1、清洗工位S2、焊接工位S3、打磨工位S4、打钢印工位S5、出料工位S6、机器人扩展轨道S7和设置在机器人扩展轨道S7上的第一机器人S8和第二机器人S9。

入料工位S1用于放置待焊接上、下裙板并将所述待焊接上、下裙板从人工作业区传输至自动作业区；清洗工位S2相邻的设置在所述入料工位S1附近，用于清洗所述待焊接上、下裙板的待焊接部位，并回收清洗产生的烟尘；焊接工位S3并排的设置在所述清洗工位S2附近，用于对所述待焊接上、下裙板自动装夹和机器人焊接；打磨工位S4并排的设置在所述焊接工位S3远离所述清洗工位S2一侧的附近，用于对焊接后的裙板自动装夹，并机器人对焊缝打磨以及回收烟尘；打钢印工位S5并排的设置在所述打磨工位S4远离所述焊接工位S3一侧的附近，用于固定打磨后的所述裙板，并对所述裙板打钢印；出料工位S6与所述入料工位S1并排设置，并位于所述打钢印工位S5附近，用于放置打钢印后的所述裙板，并将所述裙板从所述自动作业区传输至人工作业区。

机器人扩展轨道S7设置在所述清洗工位S2、所述焊接工位S3以及所述打磨工位S4形成的一排，和所述入料工位S1、所述出料工位S6所形成的一排之间位置，所述机器人扩展轨道S7上设置有第一机器人S8和第二机器人S9；其中，所述第一机器人S8服务于所述入料工位S1和所述清洗工位S2之间的物料传递、以及所述清洗工位S2和所述焊接工位S3之间的物料传递，所述第二机器人S9服务于所述焊接工位S3和所述打磨工位S4之间的物料传递、所述打磨工位S4和所述打钢印工位S5之间的物料传递、以及所述打钢印工位S5和所述出料工位S6之间的物料传递。

具体地，上述的入料工位S1可以是不仅用于放置待焊接上、下裙板，还可以带有传输待焊接上、下裙板的作用，以及还可以带有检测/扫描并记录待焊接上、下裙板信息的作用。其中，上述的人工作业区指的是本申请的轨道列车裙板自动焊接生产系统之外的区域，即准备待焊接上、下裙板的区域，为了节省成本可以采用人工操作，故称之为人工作业区，但本申请并不限于将此区域设置为人工作业的区，也可以根据实际作业情况设置半自动或者自动的准备待焊接上、下裙板上料的设备。自动作业区即本发明实施例提供的列车裙板焊接生产系统的各个工位所在区域，人工作业区和自动作业区可以通过设置围栏S10进行隔离，以保证工作人员的安全。

同样的，出料工位S6的结构可以参考入料工位S1的结构进行设置，仅是用于传输的物料由待焊接上、下裙板变成焊接成品裙板。

清洗工位S2与入料工位S1之间的距离需要合适，即距离要使得第一机器人S8抓取待焊接上裙板P1或待焊接下裙板P2后，第一机器人S8可以将待焊接上裙板P1或待焊接下裙板P2送到清洗设备的清洗位置。另外，需要注意的是，不仅需要将清洗工位S2与机器人扩展轨道S7设置合适的距离，焊接工位S3与清洗工位S2之间的距离、焊接工位S3与打磨工位S4之间的距离、打磨工位S4与打钢印工位S5之间的距离，以及机器人扩展轨道S7与出料工位S6之间的距离，均需要调整到合适的距离，以保证第一机器人S8和第二机器人S9能够顺利的在相邻工位之间搬运待焊接上裙板P1、待焊接下裙板P2以及焊接完成的裙板。

焊接工位S3需要设置能够自动装夹的工装，以及用于自动焊接的机器人，然后当第一机器人S8将清洗后的待焊接上、下裙板放置在焊接工位S3的工装上后，能够将待焊接上、下裙板自动的装夹，然后自动的焊接，之后在焊接完成后通过第二机器人S9将焊接好的裙板移至打磨工位S4。

打磨工位S4需要具有能够自动装夹的工装，以及用于自动对焊缝打磨的机器人，当接收到第二机器人S9搬运过来的焊接好的裙板后，可以对裙板自动装夹和自动打磨，之后再由第二机器人S9将打磨后的裙板搬运至打钢印工位S5。

打钢印工位S5需要具有能够固定裙板的结构，例如可以是自动卡具也可以是吸盘的结构，然后通过钢印刻打机头52对裙板进行自动打钢印，之后由第二机器人S9将成品的裙板搬运至出料工位S6。

第一机器人S8和第二机器人S9均设置有吸盘装置，通过吸盘装置将待焊接上裙板P1、待焊接下裙板P2以及焊接完毕的裙板抓取并移动。第一机器人S8和第二机器人S9与机器人扩展轨道S7之间可以滑动连接，并通过驱动电机控制第一机器人S8和第二机器人S9在机器人扩展轨道S7上往复移动。

此外，本发明实施例提供的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其还可以具有控制器，例如可以是一个总控制器对上述的各个工位的工作进行控制，可以是由分控制系统加上分数据系统形成的控制系统，这样分数据系统将采集的数据发送给分控制系统，然后在有分控制系统进行具体的控制。其中如何控制上述各个工位的联动以及如何进行上述的数据检测和反馈为技术人员所掌握的技术，例如可以根据实际的工作动作需要设计合适的程序然后有单片机(PLC)进行控制的实现。

本发明实施例提供的技术方案中，通过将清洗工位S2、焊接工位S3、打磨工位S4、打钢印工位S5设置在一排，并将入料工位S1和出料工位S6设置在另一排，然后将两个机器人可移动的设置在这两排之间，这样通过两个机器人在上述工位之间联动，再配合上述的各工位的自动工作，可以实现上裙板和下裙板之间的从上料、焊接位置清洗、焊接、焊缝打磨、打钢印、下料的自动化生产，且可以实现自动的连续生产，有效的提高了生产效率，同时机器人自动焊接可以有效的保证焊缝的质量。

如图1-图3所示，在具体实施中，其中所述入料工位S1包括第一传输轨道11、物料托持部12和信息扫描装置(图中未示出)，所述第一传输轨道11的延伸方向与所述机器人扩展轨道S7垂直，所述物料托持部12滑动连接在所述第一传输轨道11上；其中，所述物料托持部12具有多个可变尺寸放置槽122，用于同时放置多片所述待焊接板料，所述信息扫描装置用于扫描所述待焊接上、下裙板的信息。

具体地，第一传输轨道11可以是带有驱动机构的轨道，例如在第一传输轨道11上设置驱动电机，然后由驱动电机驱动物料托持部12在轨道上移动，也可以是由合适高度的架子顶部设置轨道，然后使物料托持部12与轨道滑动连接，并通过人工推动的方式使物料托持部12在轨道上滑动。信息扫描装置可以是红外扫描枪，配合的扫描待焊接上裙板P1和待焊接下裙板P2上的二维码信息，并将扫描获得的信息发送给控制器或控制系统；其中，待焊接上裙板P1和待焊接下裙板P2上的二维码，可以包含待焊接上裙板P1和待焊接下裙板P2上的尺寸信息以及其他信息。

进一步地，所述物料托持部12还包括托架121；所述托架121滑动的连接在所述第一传输轨道11上，所述托架121的第一端并排的设置有多个固定卡槽1221，靠近所述托架121的与第一端相对的第二端滑动的连接有多个活动卡槽1222，所述活动卡槽1222与所述固定卡槽1221一一相对，每组相对的所述活动卡槽1222与所述固定卡槽1221形成所述可变尺寸放置槽122；其中，所述托架121上还设置有多个调节电机(图中未示出)，多个所述调节电机分别与多个所述活动卡槽1222连接，用于驱动所述活动卡槽1222向靠近/远离所述固定卡槽1221的方向滑动。

具体地，固定卡槽1221和活动卡槽1222的结构可以相同，例如均可以截面呈凵字形的，也可以远离托架121的一侧为直角形导滑槽，与托架121连接的一侧为凵字形槽，且固定卡槽1221和活动卡槽1222优选为长条形，且具有与焊接上、下裙板相适配的弧度。通过将活动卡槽1222设置为与托架121滑动连接，并通过调节电机驱动，进而实现固定卡槽1221和活动卡槽1222之间的距离调节；其中，调节电机可以通过丝杠、链条等结构驱动活动卡槽1222往复滑动；调节电机的调节控制可以由控制器或者控制系统根据信息扫描装置扫描待焊接上、下裙板的信息来控制。

再进一步地，为了更好的区分待焊接上裙板P1和待焊接下裙板P2，避免发生待焊接上裙板P1和待焊接下裙板P2放错位置，以便于后续的第一机器人S8按照一个待焊接上裙板P1、一个待焊接下裙板P2这样的顺序抓取并放置在焊接工位S3上，相邻的两个所述可变尺寸放置槽122设置为不同颜色，用于分别放置所述待焊接上裙板P1和所述待焊接下裙板P2；相邻的两个所述可变尺寸放置槽122的槽底分别放置第一防呆块1223和第二防呆块1224，所述第一防呆块1223用于与所述待焊接上裙板P1的焊接端匹配，所述第二防呆块1224用于与所述待焊接下裙板P2的焊接端匹配。

具体地，第一防呆块1223与第二防呆块1224的结构是不同的，第一防呆块1223可以设置为凸字形的结构，第二防呆块1224可以设置为平板的结构，或者将二者的结构互换。

如图1和图2所示，在具体实施中，其中所述入料工位S1的数量为并排设置的两个或多个，这样可以进一步的增加工作效率，例如当第一个入料工位S1上的待焊接下裙板P2和待焊接上裙板P1取用完毕后，可以令第一机器人S8去第二个入料工位S1上继续取用待焊接下裙板P2和待焊接上裙板P1，并对第一个入料工位S1补充待焊接下裙板P2和待焊接上裙板P1，无需等待补充待焊接下裙板P2和待焊接上裙板P1。同样的，此种设置方式也适用与出料工位S6。

如图1和图2所示，在具体实施中，其中所述清洗工位S2包括激光清洗设备21和第一除尘设备(图中未示出)，所述激光清洗设备21用于清洗所述待焊接板料的待焊接部位，所述第一除尘设备用于回收清洗产生的烟尘。

具体地，激光清洗设备21和第一除尘设备均可以通过采购获得，并且可以根据工作需要选择合适的型号和功率。

如图1、图2、图4和图5所示，在具体实施中，其中所述焊接工位S3包括第一伺服变位机31、设置在所述第一伺服变位机31上的第一自动工装32、焊接机器人33；其中，所述第一伺服变位机31为双工位三轴伺服变位机，所述第一自动工装32的数量为两个分别设置在所述第一伺服变位机31的两个工位上；所述第一自动工装32能够自动的对所述待焊接上裙板P1和所述待焊接下裙板P2进行对位和压持。

具体地，双工位三轴伺服变位机、焊接机器人33均是可以通过采购获得。第一自动工装32则需要保证能够将待焊接上裙板P1和待焊接下裙板P2进行对位和压持，保证焊接过程不出现焊口对应不齐，以及韩后出现焊缝变形的问题，以及还需要保证不影响焊接过程中焊接机器人33的运动。其中，焊接机器人33和地面之间可以增设轨道，即沿着第一自动工装32长度方向设置轨道，以使焊接机器人33可以在轨道上运动，增加焊接机器人33的行程，以及增加焊接操作的区域面积，实现一个焊接机器人33对裙板的焊接工作。

进一步地，所述第一自动工装32包括主框架321用于支撑所述待焊接上裙板P1和所述待焊接下裙板P2；所述主框架321的长度方向一端设置有限位挡板322，所述主框架321的宽度方向的一端设置有限位挡钩323，所述主框架321的宽度方向的另一端设置有侧向加紧装置324，用于推动所述待焊接上裙板P1和所述待焊接下裙板P2向所述限位挡钩323方向运动，将所述待焊接上裙板P1和所述待焊接下裙板P2于所述主框架321的宽度方向夹紧；所述主框架321的长度方向两端两两相对的设置有两对夹紧气缸325，每对所述夹紧气缸325的摆臂上连接一压梁326，所述夹紧气缸325能够驱动两个所述压梁326分别压紧所述待焊接上裙板P1和所述待焊接下裙板P2。

具体地，主框架321上需要能够与待焊接上裙板P1和待焊接下裙板P2外形相匹配的支撑结构。侧向加紧装置324可以是气缸或液压缸，具体选用可以根据工厂实际条件进行选配。压梁326是长条形的梁，可以在压梁326与待焊接上裙板P1和待焊接下裙板P2接触的位置设置一个压爪，例如可以是片状的结构，以增大接触面积，以保证压的稳定性。需要注意的是两个压梁326最好在压在靠近待焊接上裙板P1和待焊接下裙板P2宽度方向中部的位置，这样部件压力施加的相对均匀，且压梁326的位置也不会影响焊接机器人33对待焊接上裙板P1与待焊接下裙板P2连接处的焊接动作。

如图1、图2和图6所示，在具体实施中，其中所述打磨工位S4包括第二伺服变位机41、设置在所述第二伺服变位机41上的第二自动工装42、打磨机器人43、打磨工具库44、第二除尘设备；其中，所述第二伺服变位机41为单轴伺服变位机，所述第二自动工装42的结构与所述第一自动工装32结构相同。

具体地，第二伺服变位机41、打磨机器人43、打磨工具库44、第二除尘设备(图中未示出)均可以通过采购获得。

进一步地，所述第二自动工装42的长度方向两端分别设置有加长固定端421，用于与所述第二伺服变位机41的工位两端连接。这样通过两端加长固定端421的设置，可以使打磨机器人43对裙板打磨时的进刀和退刀不受第二伺服变位机41工位两端的端部影响。其中，打磨机器人43与地面之间也可以如焊接机器人33一样设置轨道，且轨道沿第二自动工装42的长度方向设置，这样便扩展了打磨机器人43的工作区域面积，使其能够通过一个打磨机器人43完成对裙板的打磨工作。

如图1和图2所示，在具体实施中，其中所述打钢印工位S5包括第三固定工装51和钢印刻打机头52；其中，所述第三固定工装51包括支架和设置在支架上方的真空吸盘，所述真空吸盘用于吸持固定所述裙板，所述支架的宽度方向一端设置有打钢印机头移动装置53，所述钢印刻打机头52与所述打钢印机头移动装置53连接，在所述打钢印机头移动装置53的驱动待所述钢印刻打机头52能够沿所述支架的长度方向往复运动。

具体地，真空吸盘和打钢印机头移动装置53可以相对的设置在支架宽度方向的两端，打钢印机头移动装置53可以是直线电机、也可以是四缸与电机的配合，即只要能够带着对钢印刻打机头52实现直线往复运动即可。

在具体实施中，其中所述出料工位S6的结构以及设置方向均与所述入料工位S1相同。

在具体实施中，其中本发明实施例提供的轨道列车裙板自动焊接生产系统，还包括：控制器，所述控制器分别与所述入料工位S1、所述清洗工位S2、所述焊接工位S3、所述打磨工位S4、所述打钢印工位S5、所述出料工位S6连接，用于进行数据传输和控制工作。

具体地，控制器用于接收入料工位S1的信息扫描装置扫描获得的待焊接上、下裙板的信息、用于控制物料托持部12的调节电机的工作，以调整可变尺寸放置槽122容置尺寸；控制器用于控制清洗工位S2的激光清洗设备21和第一除尘设备工作与停止；控制器用于控制焊接工位S3的第一伺服变位机31、第一自动工装32、焊接机器人33的工作；控制器用于控制打磨工位S4的第二伺服变位机41、、第二自动工装42、打磨机器人43、第二除尘设备的工作；控制器用于控制打钢印工位S5的第三固定工装51和钢印刻打机头52的工作。其中，控制器的控制程序、具体控制方式以及数据交互的方式，均为技术人员根据各个工位的联动所需进行的编辑和设计。

在具体实施中，本发明实施例提供的轨道列车裙板自动焊接生产系统，还包括：粉尘浓度监控装置，包括多个粉尘检测传感器，多个所述粉尘检测传感器分布在所述轨道列车裙板自动焊接生产系统所在的空间中，用于检测粉尘浓度，并将检测的粉尘浓度数据发送给所述控制器。

具体地，控制器可以根据粉尘浓度数据与预设的粉尘浓度阈值比较，当浓度大于等于预设的浓度时，则启动警报。

综上为本发明实施例提供的轨道列车裙板自动焊接生产系统，下面介绍轨道列车裙板自动焊接生产系统的自动焊接流程：

第一，上料，先将通过信息扫描装置对待焊接上、下裙板的二维码进行扫描，将信息传输给控制器，然后控制器控制物料托持部12的调节电机调节可变尺寸放置槽122的容置尺寸，之后将待焊接上、下裙板对应的放置在每个可变尺寸放置槽122中；

第二，第一机器人S8抓取待焊接上、下裙板至激光清洗设备21处，对待焊接上、下裙板的焊接边沿进行除锈、除污；

第三，将清洗后的待焊接上、下裙板分别放置在第一伺服变位机31的一个工位上的第一自动工装32上，第一自动工装32对待焊接上裙板P1和待焊接下裙板P2自动压紧定位，以及将清洗后的待焊接上、下裙板分别放置在第一伺服变位机31的另一个工位上的第一自动工装32上，并自动压紧定位，之后焊接机器人33对第一伺服变位机31的一个工位上的待焊接上裙板P1和待焊接下裙板P2进行焊接，当焊接完毕第一伺服变位机31转换工位，焊接机器人33对另一工位的待焊接上裙板P1和待焊接下裙板P2进行焊接，第二机器人S9取走焊接好的裙板，第一机器人S8重复第一步和第二步，实现第一步至第三步的循环；

第四，第二机器人S9将焊接好的裙板取走并放入打磨工位S4的第二伺服变位机41上的第二自动工装42中，然后第二自动工装42将裙板压紧定位，打磨机器人43对焊缝进行打磨，打磨完毕有第二机器人S9将打磨好的裙板移动至打钢印工位S5的第三固定工装51上，此时钢印刻打机头52对裙板打钢印，之后第二机器人S9将打好钢印的裙板搬运至出料工位S6的物料托持部12中，在打钢印的同时或将裙板搬运至出料工位S6之后，第二机器人S9再次从第一自动工装32上将焊接好的裙板取走，并放置在第二自动工装42中，如此往复，实现连续的打磨、打钢印以及下料。

最后需要注意的是，为了实现封闭的安全生产空间，可以在轨道列车裙板自动焊接生产系统的周围设置安全防护网，即上述的围栏S10，防止工人误入。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的装置解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的装置中的部件进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的部件组合成一个部件，以及此外可以把它们分成多个子部件。除了这样的特征中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何装置的所有部件进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以它们的组合实现。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或组件。位于部件或组件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件或组件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的装置来实现。在列举了若干部件的权利要求中，这些部件中的若干个可以是通过同一个部件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (14)

1.一种轨道列车裙板自动焊接生产系统，其特征在于，包括：

入料工位，用于放置待焊接上、下裙板并将所述待焊接上、下裙板从人工作业区传输至自动作业区；

清洗工位，相邻的设置在所述入料工位附近，用于清洗所述待焊接上、下裙板的待焊接部位，并回收清洗产生的烟尘；

焊接工位，并排的设置在所述清洗工位附近，用于对所述待焊接上、下裙板自动装夹和机器人焊接；

打磨工位，并排的设置在所述焊接工位远离所述清洗工位一侧的附近，用于对焊接后的裙板自动装夹，并机器人对焊缝打磨以及回收烟尘；

打钢印工位，并排的设置在所述打磨工位远离所述焊接工位一侧的附近，用于固定打磨后的所述裙板，并对所述裙板打钢印；

出料工位，与所述入料工位并排设置，并位于所述打钢印工位附近，用于放置打钢印后的所述裙板，并将所述裙板从所述自动作业区传输至人工作业区；

机器人扩展轨道，设置在所述清洗工位、所述焊接工位以及所述打磨工位形成的一排，和所述入料工位、所述出料工位所形成的一排之间位置，所述机器人扩展轨道上设置有第一机器人和第二机器人；其中，所述第一机器人服务于所述入料工位和所述清洗工位之间的物料传递、以及所述清洗工位和所述焊接工位之间的物料传递，所述第二机器人服务于所述焊接工位和所述打磨工位之间的物料传递、所述打磨工位和所述打钢印工位之间的物料传递、以及所述打钢印工位和所述出料工位之间的物料传递。

2.根据权利要求1所述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其特征在于，

所述入料工位包括第一传输轨道、物料托持部和信息扫描装置，所述第一传输轨道的延伸方向与所述机器人扩展轨道垂直，所述物料托持部滑动连接在所述第一传输轨道上；

其中，所述物料托持部具有多个可变尺寸放置槽，用于同时放置多片所述待焊接板料，所述信息扫描装置用于扫描所述待焊接上、下裙板的信息。

3.根据权利要求2所述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其特征在于，

所述物料托持部还包括托架；

所述托架滑动的连接在所述第一传输轨道上，所述托架的第一端并排的设置有多个固定卡槽，靠近所述托架的与第一端相对的第二端滑动的连接有多个活动卡槽，所述活动卡槽与所述固定卡槽一一相对，每组相对的所述活动卡槽与所述固定卡槽形成所述可变尺寸放置槽；

其中，所述托架上还设置有多个调节电机，多个所述调节电机分别与多个所述活动卡槽连接，用于驱动所述活动卡槽向靠近/远离所述固定卡槽的方向滑动。

4.根据权利要求3所述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其特征在于，

相邻的两个所述可变尺寸放置槽设置为不同颜色，用于分别放置所述待焊接上裙板和所述待焊接下裙板；

相邻的两个所述可变尺寸放置槽的槽底分别放置第一防呆块和第二防呆块，所述第一防呆块用于与所述待焊接上裙板的焊接端匹配，所述第二防呆块用于与所述待焊接下裙板的焊接端匹配。

5.根据权利要求2所述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其特征在于，

所述入料工位的数量为并排设置的两个或多个。

6.根据权利要求1所述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其特征在于，

所述清洗工位包括激光清洗设备和第一除尘设备，所述激光清洗设备用于清洗所述待焊接板料的待焊接部位，所述第一除尘设备用于回收清洗产生的烟尘。

7.根据权利要求1所述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其特征在于，

所述焊接工位包括第一伺服变位机、设置在所述第一伺服变位机上的第一自动工装、焊接机器人；

其中，所述第一伺服变位机为双工位三轴伺服变位机，所述第一自动工装的数量为两个分别设置在所述第一伺服变位机的两个工位上；所述第一自动工装能够自动的对所述待焊接上裙板和所述待焊接下裙板进行对位和压持。

8.根据权利要求7所述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其特征在于，

所述第一自动工装包括主框架用于支撑所述待焊接上裙板和所述待焊接下裙板；

所述主框架的长度方向一端设置有限位挡板，所述主框架的宽度方向的一端设置有限位挡钩，所述主框架的宽度方向的另一端设置有侧向加紧装置，用于推动所述待焊接上裙板和所述待焊接下裙板向所述限位挡钩方向运动，将所述待焊接上裙板和所述待焊接下裙板于所述主框架的宽度方向夹紧；

所述主框架的长度方向两端两两相对的设置有两对夹紧气缸，每对所述夹紧气缸的摆臂上连接一压梁，所述夹紧气缸能够驱动两个所述压梁分别压紧所述待焊接上裙板和所述待焊接下裙板。

9.根据权利要求8所述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其特征在于，

所述打磨工位包括第二伺服变位机、设置在所述第二伺服变位机上的第二自动工装、打磨机器人、打磨工具库、第二除尘设备；

其中，所述第二伺服变位机为单轴伺服变位机，所述第二自动工装的结构与所述第一自动工装结构相同。

10.根据权利要求9所述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其特征在于，

所述第二自动工装的长度方向两端分别设置有加长固定端，用于与所述第二伺服变位机的工位两端连接。

11.根据权利要求1所述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其特征在于，

所述打钢印工位包括第三固定工装和钢印刻打机头；

其中，所述第三固定工装包括支架和设置在支架上方的真空吸盘，所述真空吸盘用于吸持固定所述裙板，所述支架的宽度方向一端设置有打钢印机头移动装置，所述钢印刻打机头与所述打钢印机头移动装置连接，在所述打钢印机头移动装置的驱动待所述钢印刻打机头能够沿所述支架的长度方向往复运动。

12.根据权利要求2所述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其特征在于，

所述出料工位的结构以及设置方向均与所述入料工位相同。

13.根据权利要求1所述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其特征在于，还包括：

控制器，所述控制器分别与所述入料工位、所述清洗工位、所述焊接工位、所述打磨工位、所述打钢印工位、所述出料工位连接，用于进行数据传输和控制工作。

14.根据权利要求13所述的轨道列车裙板自动焊接生产系统，其特征在于，还包括：

粉尘浓度监控装置，包括多个粉尘检测传感器，多个所述粉尘检测传感器分布在所述轨道列车裙板自动焊接生产系统所在的空间中，用于检测粉尘浓度，并将检测的粉尘浓度数据发送给所述控制器。

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