CN114769825B - 用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线 - Google Patents
用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114769825B CN114769825B CN202210502192.0A CN202210502192A CN114769825B CN 114769825 B CN114769825 B CN 114769825B CN 202210502192 A CN202210502192 A CN 202210502192A CN 114769825 B CN114769825 B CN 114769825B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rail
- welding
- electronic tag
- steel rail
- station
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 169
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 133
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 133
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 26
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 14
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 13
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 3
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/04—Flash butt welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/36—Auxiliary equipment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/26—Railway- or like rails
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
本发明提出一种用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线,涉及钢轨焊接领域,其中,在钢轨上贴装电子标签,在用于运输钢轨的辊道线的预设位置安装识别装置,通过识别装置识别电子标签,在电子标签被识别后,辊道线停止运行,钢轨在惯性下滑动一刹车距离并停止,通过夹持装置纠正钢轨的偏差位置并使钢轨上的焊缝抵达预设的加工位置。本发明提出一种用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线,能够将钢轨自动运输定位至工作台的合适作业位置。
Description
技术领域
本发明涉及钢轨焊接领域,特别涉及一种用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线。
背景技术
闪光焊接是钢轨焊接的主要方式,焊轨基地是实现钢轨固定式闪光焊的唯一场所,是铁路工务系统中重要生产资料。提升焊轨基地自动化生产水平,降低生产成本十分必要。
在焊轨基地生产作业过程中,钢轨(及其接头)通过辊道线从上一工位输送到下一工位,钢轨在辊道线上的停止可以由任意工位控制,并与各工位设备互锁,即当设备进行作业时人员无法手动走轨。辊道线的启动由指定工位人员控制,当所有工位解除锁定时才可启动辊道线运输接头至下一工位。目前在上述作业流程的各工位均需人员值守作业,但其中一些工位的主要作业已经能够通过机械作业实现,例如焊前除锈、焊接推凸、标识焊接接头、焊筋整形、焊后热处理、超声波探伤、外观检查等工位。
在实现机械作业的工位中,随着作业设备能力提升,除矫直、焊接推凸外,实际作业均可依靠设备进行。除矫直、焊接推凸外工位外值守人员的工作流程为:确定工艺参数、令接头到达合适的作业区域、锁定钢轨、启动设备完成作业、解除锁定。由上述工作流程可见,作业重复性极高,且对人员技术能力、技术经验依赖程度低。
因此,对上述作业重复性极高,完成上述作业并不需要人员具备较高的技术能力,人员经验依赖程度低的工作进行无人化,提高焊轨基地自动化水平的重要方向。
在国内尚没有用于焊轨基地整体自动化实现的方法、方案。目前只出现了个别工位的设备自动化改进,如:依靠识别焊筋的自动热处理设备、实现探伤和外观质量自动化检测设备等。实现大部分工位的无人化作业,存在有很多难点。具体的:1.无法在辊道线上实时识别接头准确位置,尤其是在企业标准QCR707-2019实施后,绝大部分焊筋需加工至与钢轨母材平齐,通过焊筋进行识别的方法在实际生产中不可靠;2.无法控制接头精准到达合适的作业位置,使精度达到±1mm范围内,且在送进过程中不与设备发生干涉碰撞;3.无法实时监控作业,并实现远程控制设备启停、调整接头位置;4.如何降低无人化作业的经济成本,毕竟在焊轨基地进行大规模的更换设备是不现实的。
有鉴于此,本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验,经过反复试验设计出一种用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线,以期解决现有技术存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线,能够将钢轨自动运输定位至工作台的合适作业位置。
为达到上述目的,本发明提出一种用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法,其中,在钢轨上贴装电子标签,在用于运输钢轨的辊道线的预设位置安装识别装置,通过所述识别装置识别所述电子标签,在所述电子标签被识别后,所述辊道线停止运行,所述钢轨在惯性下滑动一刹车距离并停止,通过夹持装置纠正所述钢轨的偏差位置并使所述钢轨上的焊缝抵达预设的加工位置。
如所述的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法,其中,在所述钢轨上预设电子标签的贴装位置,所述贴装位置与所述钢轨的焊缝具有第一固定距离。
本发明还提出一种用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,其中,所述无人化钢轨运输定位设备包括:
电子标签,用于贴装在钢轨上;
识别装置,安装于辊道线上,所述识别装置用于识别所述电子标签并发送识别信号;
夹持装置,安装于辊道线上,所述夹持装置在所述辊道线停止后夹持所述钢轨并将所述钢轨移动至预设的加工位置;
控制元件,分别与所述识别装置、所述辊道线和所述夹持装置电连接,所述控制元件接收所述识别装置发送的所述识别信号后向所述辊道线发送停止信号。
夹持装置,安装于辊道线上,所述夹持装置在所述辊道线停止后夹持所述钢轨并将所述钢轨移动至预设的加工位置。
如上所述的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,其中,所述电子标签采用NFC射频芯片、二维码或特型轮廓标签。
如上所述的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,其中,所述识别装置为热场成像仪或非接触式廓形测量仪。
如上所述的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,其中,所述预设的加工位置为焊轨机械作业装置在所述辊道线上的加工位置。
如上所述的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,其中,所述焊轨机械作业装置为焊前除锈装置、焊接推凸装置、标识焊接接头装置、焊筋整形装置、焊后热处理装置、超声波探伤装置或外观检查装置。
如上所述的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,其中,沿所述钢轨在所述辊道线的运输方向,所述识别装置位于所述焊轨机械作业装置的上游。
如上所述的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,其中,所述识别装置的所述预设位置与所述预设的加工位置具有第二固定距离。
如上所述的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,其中,所述夹持装置能够对所述钢轨进行水平方向的约束和竖直方向的约束。
如上所述的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,其中,所述无人化钢轨运输定位设备还包括向所述钢轨贴装所述电子标签的电子标签贴装装置。
本发明还提出一种用于焊轨基地的无人化生产线,其中,所述无人化生产线至少包括运输钢轨的轨道线以及设于所述辊道线并沿运输方向顺序排列的接头标识工位、焊筋整形工位、热处理工位、接头矫直工位、外形精整工位和质检作业工位,所述接头标识工位设置有电子标签贴装装置,所述电子标签贴装装置向钢轨贴装电子标签,所述焊筋整形工位、所述热处理工位和所述外形精整工位前均设有识别装置和夹持装置,各所述识别装置识别所述电子标签并指示所述辊道线停止运行,所述钢轨因惯性向前移动一段距离后停止,对应的所述夹持装置对所述钢轨进行微调使所述钢轨上的焊缝抵达对应的加工位置。
如上所述的用于焊轨基地的无人化生产线,其中,所述无人化生产线还包括至少一有人值守工位,当所述夹持装置微调所述钢轨后,所述焊缝所抵达的位置和所述加工位置仍有距离偏差时,该有人值守工位通过远程控制所述轨道线走行令所述焊缝进入设备作业区域。
与现有技术相比,本发明具有以下特点和优点:
本发明提出的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线有效解决了在焊轨基地中实现工位无人化作业的难点。利用电子标签、识别装置的配合对钢轨进行定位,同时结合钢轨的自身惯性和夹持装置对钢轨的微调使焊缝能够在无人值守的情况下进入预定位置,且不会与各设备发生干涉碰撞,使焊接基地原有各工位实现了无人化值守,大幅降低了焊轨基地的用人成本以及生产安全风险。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的,而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外,图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的,用于帮助对本发明的理解,并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下,可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
图1为本发明提出的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法的流程图;
图2为本发明中电子标签准备经过识别装置时的示意图;
图3为本发明中识别装置识别电子标签时的示意图;
图4为本发明中钢轨停止惯性滑动时的示意图;
图5为本发明中夹持装置微调钢轨时的示意图;
图6为本发明提出的用于焊轨基地的无人化生产线的热线部分的示意图;
图7为本发明提出的用于焊轨基地的无人化生产线的冷线部分的示意图。
附图标记说明:
100、无人化钢轨运输定位设备; 10、电子标签;
20、识别装置; 30、夹持装置;
200、钢轨; 210、焊缝;
300、辊道线; 400、加工位置。
具体实施方式
结合附图和本发明具体实施方式的描述,能够更加清楚地了解本发明的细节。但是,在此描述的本发明的具体实施方式,仅用于解释本发明的目的,而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下,技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形,这些都应被视为属于本发明的范围。
如图1至图5所示,本发明提出了一种用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法,在钢轨200上贴装用于定位焊缝210的电子标签10,在用于运输钢轨的辊道线300的预设位置安装识别装置20,通过识别装置20识别电子标签10,在电子标签10被识别后,辊道线200停止运行,钢轨200在惯性下滑动一刹车距离并停止,通过夹持装置30纠正钢轨200的偏差位置并使钢轨200上的焊缝210抵达预设的加工位置400。
本发明提出的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法,通过贴装在钢轨200上的电子标签10对焊缝进行定位标记,当电子标签10随钢轨200一同移动到能被识别装置20识别的识别位置后,电子标签10被识别装置20识别的同时用于运输钢轨200的辊道线300停止,钢轨200因惯性向前移动一段距离;随后利用夹持装置30纠正钢轨200的偏差并使钢轨200上的焊缝210抵达预设的加工位置400。上述方法保证了焊缝210能够自动到位且不与各设备发生干涉碰撞,即使加工位置400处无人值守,也能实现焊缝210的对准,实现了大部分工位的无人化值守,大幅降低了焊轨基地的用人成本以及生产安全风险。
本发明还提出一种用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备100,该无人化钢轨运输定位设备100包括电子标签10、识别装置20、控制元件(图中未示出)和夹持装置30;电子标签10用于定位焊缝210,电子标签10贴装在钢轨200上;识别装置20安装于辊道线300上。识别装置20用于识别电子标签10并发送识别信号;控制元件分别与识别装置20、辊道线300和夹持装置30电连接,控制元件接收识别装置20发送的识别信号后向辊道线200发送停止信号,夹持装置30安装于辊道线200上,夹持装置30在辊道线300停止后夹持钢轨200并将钢轨200移动至预设的加工位置400。
本发明提出的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备100,结构简单,能够安装在现有的辊道线300上,并能与现有的多种钢轨加工设备配合,便于推广应用。
本发明提出的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备100,利用电子标签10、识别装置20的配合对钢轨进行定位,同时结合钢轨200的自身惯性和夹持装置30对钢轨200的微调使焊缝210能够在无人值守的情况下进入预定位置,且不会与各设备发生干涉碰撞,使焊接基地原有各工位实现了无人化值守,大幅降低了焊轨基地的用人成本以及生产安全风险。
本发明还提出一种用于焊轨基地的无人化生产线,该无人化生产线至少包括运输钢轨的轨道线300以及设于辊道线300并沿运输方向顺序排列的接头标识工位、焊筋整形工位、热处理工位、接头矫直工位、外形精整工位和质检作业工位,其中,接头标识工位设置有电子标签贴装装置,电子标签贴装装置向钢轨200上贴装电子标签10,焊筋整形工位、热处理工位、外形精整工位和质检作业工位前均设有识别装置20和夹持装置30,各识别装置20识别进入其识别位置的电子标签10同时辊道线300停止运行,钢轨200因惯性向前移动一段距离后停止,对应的夹持装置30夹持钢轨200并对钢轨200位置进行微调使钢轨200上的焊缝210抵达对应工位的加工位置400。
本发明提出的用于焊轨基地的无人化生产线,相比有现有生产线,其大部分工位无需操作人员值守,大幅降低了焊轨基地的用人成本以及生产安全风险。
需要说明的是,在本发明中用于焊轨基地的无人化生产线并不是全部工位均采用无人值守的形式,而是其中大部分工位能够采用无人值守的形式。
本发明提出的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线有效解决了在焊轨基地中实现工位无人化作业的难点。具体的,1.能够在辊道线300上实时识别焊缝210(接头)准确位置;尤其能够适应在企业标准QCR707-2019中规定的,焊筋需加工至与钢轨母材平齐的情况,克服了现有技术中心通过焊筋进行识别的方法在实际生产中不可靠。2.识别焊缝210(接头)位置后,能够控制焊缝210(接头)精准到达合适的作业位置,精度可以达到±1mm范围内,同时在送进过程中不与设备发生干涉碰撞。3.能够实时监控作业,并能够实现远程控制设备启停、调整接头位置。4.经济性方面,避免了在焊轨基地进行大规模的更换设备,节约了成本。因此,本发明提出的上述用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线,兼顾经济的同时克服了现有技术的困难,在技术手段上处于行业内领先地位,能够实现远程监控下的无人化作业。
在本发明一个可选的实施方式中,在钢轨200上预设有电子标签10的贴装位置220,贴装位置220与钢轨200的焊缝210具有第一固定距离。该第一固定距离由本领域技术人员根据钢轨200和辊道线300的具体情况设定,可以是任意距离,能够保证经过识别装置20识别电子标签、辊道线300停止、钢轨200因惯性移动移动一段距离后,钢轨200的停止位置,属于夹持装置30能够夹持和调整的位置范围即可。采用上述结构,通过在距离焊缝210一第一固定距离处贴装电子标签10的方式来实现钢轨焊缝210的定位标记。
在本发明一个可选的实施方式中,沿辊道线300的运输方向,识别装置20位于预设的加工位置400的上游。
在该实施方式一个可选的例子中,预设的加工位置与识别装置20的识别位置,具有第二固定距离,识别装置20对电子标签进行二次识别,以确保焊缝210微调至预设的加工位置。即,夹持装置30对钢轨200进行移动,使其背向辊道线300的运行方向移动,当电子标签10再次对正识别装置20的识别位置时,焊缝210即抵达预设的加工位置400。
优选的,第二固定距离与第一固定距离相等。
在本发明一个可选的实施方式中,电子标签10采用NFC射频芯片、二维码或特型轮廓标签。
在本发明一个可选的实施方式中,识别装置20为热场成像仪或非接触式廓形测量仪。识别装置10的识别位置为热场成像仪的探头的正对位置或非接触式廓形测量仪的探头的正对位置。
在本发明一个可选的实施方式中,预设的加工位置400为焊轨作业装置在辊道线300上的加工位置。
在该实施方式一个可选的例子中,焊轨作业装置为焊筋整形装置、焊后热处理装置、接头精整设备、超声波探伤装置或外观检查装置。
相应的,焊筋整形装置所处的位置为焊筋整形工位,焊后热处理装置所处的位置为热处理工位,接头精整装置所处的位置为外形精整工位,超声波探伤装置或外观检查装置所处的位置为质检作业工位。
在本发明一个可选的实施方式中,夹持装置30能够对钢轨200进行水平方向的约束和竖直方向的约束,以保证钢轨200在到位后没有水平、垂直偏移的同时避免钢轨200在进入焊轨作业装置时与焊轨作业装置发生干涉撞击。当辊道线300停止时该夹持装置30可将焊缝210运送至各工位的焊轨作业装置的加工区域。
在本发明一个可选的实施方式中,无人化钢轨运输定位设备100还包括向钢轨200贴装电子标签10的电子标签贴装装置。相应的,电子标签贴装装置设置于接头标识工位,以实现电子标识10的自动贴装。
电子标签贴装装置包括接头感应器、夹持送进机和电子标签粘贴机,当接头感应器(焊缝感应传感器)感应到焊缝焊筋(此时焊筋尚未打磨处理)时辊道线300立即停止,此时钢轨200会因惯性向前滑行一定距离,接头感应器会随之向前寻找焊缝焊筋,待接头感应器的光幕对正焊筋时,电子标签粘贴机会移动至距离光幕一定距离贴装电子标签10。
其中,接头感应器为检测光幕,可选的为热场成像仪、非接触式廓形测量仪。
在本发明一个可选的实施方式中,无人化生产线还包括设于辊道线300上的焊前处理工位、焊接工位,其中,焊前处理工位、焊接工位设于接头标识工位的上游。
与现有技术相比,在该实施方式中,精简了原有工位,将热线的原有除锈工位、焊前检查工位、配轨作业工位合并为焊前处理工位,将冷线的原有探伤工位、质检工位合并为新的质检作业工位。
其中,质检作业工位可以负责接头平直度测量、接头探伤、接头信息完整性确认、电子标签完好确认、超声波探伤异常波形扫查确认。
当然,本领域技术人员也可以根据实际需要,将原有的其它任意工位合并成新的工位。
在该实施方式一个可选的例子中,焊前处理工位、焊接工位和接头矫直工位可以采用有人值守工位,其他工位为无人值守工位。有人值守工位通过自动控制系统集中监控无人值守工位的作业情况以及远程控制接头在辊道线上的输送和位置调整。
在该实施方式中,有人值守工位人员通过自动化系统监控指定无人值守工位作业过程、实时数据、作业完成情况。有人值守工位可控制无人值守工位的设备启停、轨道线启停,当自动定位无法满足作业要求时有人值守工位可控制设备前后移动,以提高生产线的安全性。
在该实施方式一个可选的例子中,夹持装置30对钢轨200微调后,若焊缝210所处的加工位置400和设备的作业区域仍有距离时,有人值守工位可通过远程控制设备走行令焊缝进入设备作业区域。
具体的,焊前处理工位负责监控焊前检查作业过程;结合母材表面缺陷识别和几何尺寸测量系统判定钢轨母材外观质量;负责钢轨选配、钢轨焊前除锈。可选的,还可以另设钢轨焊前检查工位,专人监控表面缺陷识别和几何尺寸测量系统运行。
焊接工位负责焊接作业及相关数据上传、焊筋整形作业过程监控、热处理作业过程监控、热线焊缝定位调整、控制辊道线启停。当夹持装置30令焊缝210自动到位后仍无法满足作业要求时,焊接工位可控制热线设备走行令焊缝到达合适的加工位置。
接头矫直工位负责焊接作业及相关数据上传、外形精整作业过程监控、冷线焊缝定位调整、控制辊道线启停。当夹持装置30令焊缝自动到位后仍无法满足作业要求时,接头矫直工位可控制冷线设备走行令焊缝到达合适的加工位置。
在本发明一个可选的例子中,焊接工位采用固定式闪光焊接方法。
在本发明一个可选的例子中,辊道线200可采用“一”字形布局、U形布局或Z形布局。
现结合一实施例,详细说明本发明提出的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线的具体实施过程,如图6、图7所示,
在辊道线200上设置焊前处理工位,该工位需人员值守。该工位放置钢轨母材表面质量监控端、钢轨除锈机、除锈作业监控端、辊道线控制端。作业时,钢轨200进入辊道线300,经过母材表面缺陷识别传感器时,软件将自动识别钢轨母材表面缺陷,并以醒目标记反馈给焊前处理工位人员。焊前处理人员实时盯控表面缺陷识别端,出现缺陷或发现系统漏判时由焊前处理人员决定是否停止辊道线300并退回钢轨200。钢轨母材判定无表面缺陷后进入除锈机,此时除锈机内传感器感应到待除锈钢轨到位后两侧夹持送进设备加紧并处于从动状态。此时前处理工位人员可令夹持送进装备进入主动状态令端头到达合适作业位置。到钢轨母材端头到位后,除锈机内夹紧装置启用,夹紧钢轨并开始除锈作业。除锈完成后,焊前处理作业人员确认完成除锈作业。
在辊道线200上设置焊接工位,该工位放置热线监控面板,该面板显示热线设备作业过程。当母材进入焊接工位时,工位人员确认钢轨合格信息。焊接完成后,在系统中确认完成焊接。启动辊道线钢轨接头进入接头标识工位,接头标识工位处接头感应器识别焊缝210(接头)后,辊道线300即停止,夹持送进机将钢轨焊缝210定位至当接头感应器感应到焊缝焊筋(此时焊筋尚未打磨处理)时辊道线300立即停止,此时钢轨200会因惯性向前滑行一定距离,光幕会随之向前寻找焊缝焊筋,待光幕对正焊筋时,电子标签粘贴机会移动至距离光幕一定距离贴装电子标签10。
完成上电子标签贴装后焊缝210随辊道线300进入焊筋整形无人值守工位区域。接头电子标签10抵达无人值守工位电子标签10被识别装置20识别的同时辊道线300停止,接头会因惯性向前移动一段距离。启动夹持装置30纠正接头位置偏差,当电子标签10再次对正识别装置20的传感器时,接头(焊缝210)即抵达加工位置。当自动到位动作完成后,焊缝和设备作业区域仍有距离时,焊接工位可通过远程控制设备走行令焊缝进入设备作业区域。作业完成后由焊接工位确认作业完成。
热处理工位为无人值守工位,自动到位作业原理同上,作业完成后由焊接工位确认作业完成。随后长钢轨进入时效台。
长钢轨时效完毕后,调运至矫直工位。矫直工位为有人值守工位,可监控冷线设备作业。矫直工位确认长钢轨信息,完成作业后在系统中确认完成作业。随后放行长钢轨。
外形精整工位为无人值守工位,自动到位原理同上,夹持装置30令焊缝自动到位后仍无法满足作业要求时,矫直工位可控制冷线设备走行令焊缝到达合适的加工位置。作业完成后由矫直工位确认作业完成。
质检作业工位可以为有人值守工位,自动到位动作完成后,该工位人员进行探伤及平直度测量作业。工位人员在系统中确认完成上述作业后,通过电子标签检查生产信息完整性,并确认电子标签粘贴、外观完好。
将上述实施例应用于某焊轨基地,使两条生产线自动化。自动化实现前后一个班组人数变化、自动化实现后岗位设置请见表1。自动化实现前每个班组共需30人,有两个班组轮换作业共人。自动化实现后每班减少至12人,两个班组则仅需24人。共降低劳动成本%。
本发明提出的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线在现有设备及生产线基础上,无需大规模更换设备、无需大规模改造生产线。
本发明提出的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线精简了现有焊轨基地工位,设置焊前处理工位、矫直工位、接头矫直工位为有人值守工位,其他工位为无人工位。通过有人值守工位集中监控无人值守工位的作业情况,远程控制接头输送和定位。
表1双线焊轨基地岗位设置及人员数量
针对上述各实施方式的详细解释,其目的仅在于对本发明进行解释,以便于能够更好地理解本发明,但是,这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制,特别是,在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合,从而组成其他实施方式,除了有明确相反的描述,这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中,而并不仅局限于所描述的实施方式。
Claims (12)
1.一种用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法,其特征在于,在所述钢轨上预设电子标签的贴装位置,所述贴装位置与所述钢轨的焊缝具有第一固定距离,在预设的加工位置与识别装置的预设位置之间具有第二固定距离;所述第一固定距离能够保证经过识别装置识别电子标签、辊道线停止、钢轨因惯性移动一段距离后,钢轨的停止位置,属于夹持装置能够夹持和调整的位置范围;该第二固定距离能够保证识别装置对电子标签进行二次识别,以确保焊缝微调至预设的加工位置;在所述贴装位置上贴装电子标签,在用于运输钢轨的辊道线的预设位置安装识别装置,通过所述识别装置识别所述电子标签,在所述电子标签被识别后,所述辊道线停止运行,所述钢轨在惯性下滑动一刹车距离并停止,通过夹持装置纠正所述钢轨的偏差位置并使所述钢轨上的焊缝抵达预设的加工位置;其中,纠正所述钢轨的偏差位置的方式为:夹持装置对钢轨进行移动,使其背向辊道线的运行方向移动,当电子标签再次对正识别装置的识别位置时,焊缝即抵达预设的加工位置。
2.一种用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,用于执行如权利要求1所述的一种用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法,其特征在于,所述无人化钢轨运输定位设备包括:
电子标签,用于贴装在钢轨上;
识别装置,安装于辊道线的预设位置上,用于识别所述电子标签并发送识别信号;
夹持装置,安装于辊道线上,用于在所述辊道线停止后夹持所述钢轨并将所述钢轨移动至预设的加工位置;
控制元件,分别与所述识别装置、所述辊道线和所述夹持装置电连接,所述控制元件接收所述识别装置发送的所述识别信号后向所述辊道线发送停止信号。
3.如权利要求2所述的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,其特征在于,所述电子标签采用NFC射频芯片、二维码或特型轮廓标签。
4.如权利要求2所述的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,其特征在于,所述识别装置为热场成像仪或非接触式廓形测量仪。
5.如权利要求2所述的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,其特征在于,所述预设的加工位置为焊轨作业装置在所述辊道线上的加工位置。
6.如权利要求5所述的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,其特征在于,所述焊轨作业装置为焊前除锈装置、焊接推凸装置、标识焊接接头装置、焊筋整形装置、焊后热处理装置、超声波探伤装置或外观检查装置。
7.如权利要求5所述的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,其特征在于,沿所述钢轨在所述辊道线的运输方向,所述识别装置位于所述焊轨作业装置的上游。
8.如权利要求2所述的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,其特征在于,
所述识别装置的所述预设位置与所述预设的加工位置之间具有第二固定距离。
9.如权利要求2所述的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,其特征在于,所述夹持装置能够对所述钢轨进行水平方向的约束和竖直方向的约束。
10.如权利要求2所述的用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位设备,其特征在于,还包括向所述钢轨贴装所述电子标签的电子标签贴装装置。
11.一种用于焊轨基地的无人化生产线,其特征在于,所述无人化生产线至少包括运输钢轨的辊道线以及设于所述辊道线并沿运输方向顺序排列的接头标识工位、焊筋整形工位、热处理工位、接头矫直工位、外形精整工位和质检作业工位,所述接头标识工位设置有电子标签贴装装置,所述电子标签贴装装置向钢轨上预设电子标签的贴装位置上贴装电子标签,所述贴装位置与所述钢轨的接头之间具有第一固定距离,所述焊筋整形工位、所述热处理工位和所述外形精整工位前均设有识别装置和夹持装置,在对应的加工位置与识别装置的预设位置之间具有第二固定距离;所述第一固定距离能够保证经过识别装置识别电子标签、辊道线停止、钢轨因惯性移动一段距离后,钢轨的停止位置,属于夹持装置能够夹持和调整的位置范围;该第二固定距离能够保证识别装置对电子标签进行二次识别,以确保接头微调至对应的加工位置;在用于运输钢轨的辊道线的预设位置安装识别装置,通过识别装置识别所述电子标签,在所述电子标签被识别后,所述辊道线停止运行,所述钢轨在惯性下滑动一刹车距离并停止,通过夹持装置纠正所述钢轨的偏差位置并使所述钢轨上的接头抵达对应的加工位置;其中,纠正所述钢轨的偏差位置的方式为:夹持装置对钢轨进行移动,使其背向辊道线的运行方向移动,当电子标签再次对正识别装置的识别位置时,接头即抵达对应的加工位置。
12.如权利要求11所述的用于焊轨基地的无人化生产线,其特征在于,所述无人化生产线还包括至少一有人值守工位,当所述夹持装置微调所述钢轨后,所述接头所抵达的位置和所述加工位置仍有距离偏差时,该有人值守工位通过远程控制所述辊道线走行令所述接头进入设备作业区域。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210502192.0A CN114769825B (zh) | 2022-05-09 | 2022-05-09 | 用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210502192.0A CN114769825B (zh) | 2022-05-09 | 2022-05-09 | 用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114769825A CN114769825A (zh) | 2022-07-22 |
CN114769825B true CN114769825B (zh) | 2024-04-12 |
Family
ID=82436350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210502192.0A Active CN114769825B (zh) | 2022-05-09 | 2022-05-09 | 用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114769825B (zh) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1025700A (en) * | 1975-10-08 | 1978-02-07 | William R. Coleman | Method and machine for aligning and welding continuous rail |
CN101236712A (zh) * | 2008-03-06 | 2008-08-06 | 中国铁道科学研究院金属及化学研究所 | 钢轨焊接接头的标识方法及其专用装置 |
CN104185534A (zh) * | 2012-03-29 | 2014-12-03 | 三菱重工业株式会社 | 机床的控制方法及机床 |
CN207840514U (zh) * | 2017-12-13 | 2018-09-11 | 上海赛科利汽车模具技术应用有限公司 | 一种焊接工装自动柔性切换定位装置 |
CN109490416A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-03-19 | 上海市东方海事工程技术有限公司 | 一种应用于双轨式钢轨探伤的焊缝识别方法 |
CN210954965U (zh) * | 2020-03-23 | 2020-07-07 | 吕梁市鑫网科技有限公司 | 一种电子商务仓储用的计算机 |
CN211761580U (zh) * | 2020-03-24 | 2020-10-27 | 广州大林电气设备有限公司 | 一种车身侧围平准化生产线 |
CN213570635U (zh) * | 2020-09-07 | 2021-06-29 | 中国铁路上海局集团有限公司上海工务大修段 | 一种钢轨焊缝正火机床 |
CN214421523U (zh) * | 2021-01-07 | 2021-10-19 | 中铁宝桥(南京)有限公司 | 钢轨自动分拨上料机构 |
CN114290073A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-04-08 | 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所 | 钢轨焊接生产线的智能化管理系统及钢轨焊接生产线 |
-
2022
- 2022-05-09 CN CN202210502192.0A patent/CN114769825B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1025700A (en) * | 1975-10-08 | 1978-02-07 | William R. Coleman | Method and machine for aligning and welding continuous rail |
CN101236712A (zh) * | 2008-03-06 | 2008-08-06 | 中国铁道科学研究院金属及化学研究所 | 钢轨焊接接头的标识方法及其专用装置 |
CN104185534A (zh) * | 2012-03-29 | 2014-12-03 | 三菱重工业株式会社 | 机床的控制方法及机床 |
CN207840514U (zh) * | 2017-12-13 | 2018-09-11 | 上海赛科利汽车模具技术应用有限公司 | 一种焊接工装自动柔性切换定位装置 |
CN109490416A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-03-19 | 上海市东方海事工程技术有限公司 | 一种应用于双轨式钢轨探伤的焊缝识别方法 |
CN210954965U (zh) * | 2020-03-23 | 2020-07-07 | 吕梁市鑫网科技有限公司 | 一种电子商务仓储用的计算机 |
CN211761580U (zh) * | 2020-03-24 | 2020-10-27 | 广州大林电气设备有限公司 | 一种车身侧围平准化生产线 |
CN213570635U (zh) * | 2020-09-07 | 2021-06-29 | 中国铁路上海局集团有限公司上海工务大修段 | 一种钢轨焊缝正火机床 |
CN214421523U (zh) * | 2021-01-07 | 2021-10-19 | 中铁宝桥(南京)有限公司 | 钢轨自动分拨上料机构 |
CN114290073A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-04-08 | 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所 | 钢轨焊接生产线的智能化管理系统及钢轨焊接生产线 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114769825A (zh) | 2022-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109132525B (zh) | 一种取料装置及工件搬运机构 | |
EP2355952B1 (en) | Welding system of metal strips and welding process thereof | |
US9074881B2 (en) | Measurement system, pipe handling system and method of joining pipe sections | |
US20110265301A1 (en) | Variable vehicle body fixed framer and method | |
KR101059157B1 (ko) | 강판 결함 마킹 장치 및 방법 | |
CN108406114B (zh) | 一种圆弧t型角接双面焊接方法 | |
CN108857421B (zh) | 一种转向架构架部件快速装配工作站 | |
CN112317999A (zh) | 一种装配焊接生产线 | |
WO2007004983A1 (en) | Method for welding work pieces | |
CN107322203B (zh) | 一种薄板焊接生产线及其控制系统 | |
CN114769825B (zh) | 用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线 | |
CN108161164B (zh) | 一种应用于焊锡总成的焊接清理模组及一种焊锡总成 | |
CN112157396A (zh) | 一种用于管件的焊接装置 | |
US6156996A (en) | Process for transportation of sheet metal to a processing device cutting and/or welding of sheet metal, and an arrangement for implementing the process | |
CN210754881U (zh) | 一种龙门式钢筋网焊接机器人 | |
CN105290257B (zh) | 钢桶上盖板自动升降定位法兰锁口输送装置 | |
CN113977129B (zh) | 一种化工装备模块化制造管段预制焊接方法 | |
CN113734784B (zh) | 上下料控制装置及控制方法 | |
CN108955646B (zh) | 钢轨焊缝中心自动检测装置 | |
CN108067699B (zh) | 一种自动焊锡机总成 | |
CN112620942A (zh) | 铜排激光焊接工艺方法、igbt模块组件及新能源汽车 | |
CN115319321B (zh) | 一种货运列车车厢智能检修系统及检修方法 | |
CN110303223A (zh) | 一种龙门式焊接机器人及工艺 | |
CN110989587B (zh) | 一种机器人智能紧固控制系统及方法 | |
CN208067002U (zh) | 工件位置检测装置及流水线 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |