CN208945512U - 一种桁架式智能装配设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动车组轴箱组装作业技术领域，特别涉及一种用于车辆组装和维修的装配设备。一种桁架式智能装配设备，它包括：桁架结构、起重机以及智能装配作业终端；桁架结构包括：四根钢结构立柱、平行安装在钢结构立柱顶部的两根钢结构横梁、等间距安装在两根钢结构横梁底部的四根钢结构纵梁；每根钢结构纵梁上均设有纵向铝合金滑轨，在四根纵向铝合金滑轨的头部设有横向铝合金滑轨；起重机活动安装在横向铝合金滑轨上；智能装配作业终端包括：控制器、机械臂以及电动扳手；智能装配作业终端的数量共有两个，分别通过终端支撑框架活动安装在内外两根相邻的纵向铝合金滑轨上。本实用新型作业方式灵活多样，作业效率高。

Description

一种桁架式智能装配设备

技术领域

本实用新型涉及动车组轴箱组装作业技术领域，特别涉及一种用于车辆组装和维修的装配设备。

背景技术

目前铁路行业用于车辆组装和维修的装配设备主要结构形式有摇臂式、地轨龙门式以及地轨与天车结合式，其主要缺点如下：

(1)摇臂式：此种结构形式只适用于固定工位作业，根据摇臂长短覆盖的作业区域有限，每个摇臂只能安装一套装配工具，只能用于轮对单步骤作业，效率低下。

(2)地轨龙门式；地轨龙门式两侧虽然可以安装两套作业工具，但是由于门式为一体结构不可拆分，两边作业节拍必须同步，当一侧作业完成后，另外一侧会出现等待和延时现象，机动灵活性较差。

(3)地轨与天车结合式：此种设备结构一端利用地面轨道架设，另外一端可利用车间内的天车轨道，这样虽然省掉了一边的龙门结构，但是由于占用天车轨道，与天车作业区域会发生交叉，减小天车的起吊区域；另外，此种结构两边作业节拍不同步时，作业等待缺陷不可避免。

实用新型内容

本实用新型的目的是：为解决现有技术的不足，提供了一种桁架式智能装配设备。

本实用新型的技术方案是：一种桁架式智能装配设备，它包括：桁架结构、起重机以及智能装配作业终端；

桁架结构包括：固定安装在车间地面的四根钢结构立柱、平行安装在钢结构立柱顶部的两根钢结构横梁、等间距安装在两根钢结构横梁底部的四根钢结构纵梁；每根钢结构纵梁上均设有纵向铝合金滑轨，在四根纵向铝合金滑轨的一端固定设置有横向铝合金滑轨，横向铝合金滑轨与四根纵向铝合金滑轨的滑道相连通；

起重机活动安装在横向铝合金滑轨上，能够在横向铝合金滑轨以及纵向铝合金滑轨上运

智能装配作业终端包括：控制器、机械臂、电动扳手以及矩形的终端支撑框架；控制器以及机械臂安装在终端支撑框架上，电动扳手安装在机械臂末端；智能装配作业终端的数量共有两个，分别通过各自的终端支撑框架活动安装在内外两根相邻的纵向铝合金滑轨上。在控制器的指令下，终端支撑框架能够沿纵向铝合金滑轨移动；控制器对机械臂以及电动扳手进行作业控制。

工作过程为：轮对在工作台上就位后，作业人员首先利用起重机吊装轮对的轴箱盖，完成轴箱盖与转臂箍的预组装；然后根据智能装配作业终端中控制器的程序设定，智能装配作业终端在纵向铝合金滑轨滑动，按照层级作业模式，完成轮对轴箱零件从内部到外部的一层层的组装，并使用机械臂上的电动扳手完成螺栓的拧紧，保证作业质量。

进一步的，为扩大机械臂的活动范围，令机械臂尽可能多的覆盖轮对的工作区域，机械臂为伸缩式结构，其固定端与终端支撑框架相连接，活动端通过旋转机构连接电动扳手相连接。

上述方案中，具体的连接关系为：

钢结构立柱由钢制矩形管和垫板焊接组成；每根钢结构立柱通过地脚螺栓与车间地面固定，固定连接处设有M16螺母、平垫圈和弹簧垫圈，防止螺栓松动，确保连接可靠。

钢结构横梁由钢制连接板和工字钢焊接组成；每根钢结构立柱与钢结构横梁之间通过8个M16X50的六角头螺栓相连接，并辅助有平垫圈和弹簧垫圈，防止螺栓松动。

钢结构纵梁由钢制连接板、底板和工字钢焊接组成；钢结构纵梁与纵向铝合金滑轨之间通过钢制吊点和限位卡相连接，在钢制吊点上设有用于调整纵向铝合金滑轨水平度的调节结构。

纵向铝合金滑轨以及横向铝合金滑轨由铝合金和钢结构扣件连接组成；起重机通过扣件滑轮在纵向铝合金滑轨、横向铝合金滑轨上滑动。

终端支撑框架通过滑车和限位卡吊装在纵向铝合金滑轨上。

有益效果：本实用新型中的桁架结构可以覆盖作业车间轮对作业的所有工作区域，起重器以及智能装配作业终端可以在铝合金滑轨上自由移动，借助机械臂的电动扳手能够在纵向铝合金导轨方向上任何一点作业；同时由于轮对两侧的智能装配作业终端是相对独立的，没有相互制衡的关系，作业人员既可以按照单步骤作业模式进行作业，也可以按照多个轮对层级作业模式进行作业，作业方式灵活多样，作业效率高。

本实用新型与摇臂式相比，可以覆盖更多的作业区域，可以安装两套智能装配设备，既可以根据轮对要求实现单步骤作业，也可以根据实际要求，实现层级作业，作业效率高；

本实用新型与地轨龙门式结构相比，两套设备位移不受整体设备结构影响，可以各自移动，两边互不干涉，不会出现等待和延时现象；

本实用新型与地轨与天车结合式相比，由于本身桁架下加装有自平衡式起重机，桁架底部的轮对装配作业，可以省去车间内的大型天车，不存在与天车作业区域交叉，干涉和相互占用作业区域的情况。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中智能装配作业终端的结构示意图；

其中：1-钢结构横梁、2-钢结构纵梁、3-钢结构立柱、4-起重机、5-智能装配作业终端、51-控制器、52-机械臂、53-电动扳手、54-终端支撑框架、6-纵向铝合金滑轨、7-横向铝合金滑轨、8-工作台、9-轮对。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例1：参见附图1，一种桁架式智能装配设备，它包括：桁架结构、起重机4以及智能装配作业终端5；

桁架结构对设备整体起支撑和固定作用，包括：固定安装在车间地面的四根钢结构立柱3、平行安装在钢结构立柱3顶部的两根钢结构横梁1、等间距安装在两根钢结构横梁1底部的四根钢结构纵梁2；每根钢结构纵梁2上均设有纵向铝合金滑轨6，在四根纵向铝合金滑轨6的一端固定设置有横向铝合金滑轨7，横向铝合金滑轨7与四根纵向铝合金滑轨6的滑道相连通；

起重机4活动安装在横向铝合金滑轨7上，能够在横向铝合金滑轨7以及纵向铝合金滑轨6上运动，保证任意一点零件的起吊要求而不与车间内天车的坐车区域发生干声和重叠；

参见附图2，智能装配作业终端5包括：控制器51、机械臂52、电动扳手53以及矩形的终端支撑框架54；控制器51以及机械臂52安装在终端支撑框架54上，电动扳手53安装在机械臂52末端；智能装配作业终端5的数量共有两个，分别通过各自的终端支撑框架54活动安装在内外两根相邻的纵向铝合金滑轨6上。在控制器51的指令下，终端支撑框架54能够沿纵向铝合金滑轨6移动；控制器51对机械臂52以及电动扳手53进行作业控制；本例中，控制器51内置语音识别模块、工具识别模块、软件系统以及电控系统；

工作过程为：工作台8设置在桁架结构下方，桁架结构覆盖作业车间轮对作业的所有工作区域；轮对9在工作台8上就位后，作业人员首先利用起重机4吊装轮对9的轴箱盖，完成轴箱盖与转臂箍的预组装；然后根据智能装配作业终端5中控制器51的程序设定，智能装配作业终端5在纵向铝合金滑轨6滑动，按照层级作业模式，完成轮对9轴箱零件从内部到外部的一层层的组装，并使用机械臂52上的电动扳手53完成螺栓的拧紧，保证作业质量。

实施例2：进一步的，在实施例1的基础上，为扩大机械臂52的活动范围，令机械臂52尽可能多的覆盖轮对9的工作区域，机械臂52为伸缩式结构，其固定端与终端支撑框架54相连接，活动端通过旋转机构连接电动扳手53相连接，从此实现上下运动自由度以及旋转运动自由度，伸缩端可由直线电机或液压杆所驱动；更进一步的，机械臂52还可通过横向运动导轨安装在终端支撑框架54，由此实现左右运动的自由度。

实施例3：在实施例1或2的基础上，对桁架结构的组成及连接关系做具体限定：其中：

钢结构立柱3由钢制矩形管和垫板焊接组成；每根钢结构立柱3通过地脚螺栓与车间地面固定，固定连接处设有M16螺母、平垫圈和弹簧垫圈，防止螺栓松动，确保连接可靠。

钢结构横梁1由钢制连接板和工字钢焊接组成；每根钢结构立柱3与钢结构横梁1之间通过8个M16X50的六角头螺栓相连接，并辅助有平垫圈和弹簧垫圈，防止螺栓松动。

钢结构纵梁2由钢制连接板、底板和工字钢焊接组成；钢结构纵梁2与纵向铝合金滑轨6之间通过钢制吊点和限位卡相连接，在钢制吊点上设有用于调整纵向铝合金滑轨6水平度的调节结构。

纵向铝合金滑轨6以及横向铝合金滑轨7由铝合金和钢结构扣件连接组成；起重机4通过扣件滑轮在纵向铝合金滑轨6、横向铝合金滑轨7上滑动。

终端支撑框架54通过滑车和限位卡吊装在纵向铝合金滑轨6上。

综上，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种桁架式智能装配设备，其特征在于，它包括：桁架结构、起重机(4)以及智能装配作业终端(5)；

所述桁架结构包括：固定安装在车间地面的四根钢结构立柱(3)、平行安装在所述钢结构立柱(3)顶部的两根钢结构横梁(1)、等间距安装在两根所述钢结构横梁(1)底部的四根钢结构纵梁(2)；每根所述钢结构纵梁(2)上均设有纵向铝合金滑轨(6)，在四根所述纵向铝合金滑轨(6)的一端固定设置有横向铝合金滑轨(7)，所述横向铝合金滑轨(7)与四根所述纵向铝合金滑轨(6)的滑道相连通；

所述起重机(4)活动安装在所述横向铝合金滑轨(7)上；

所述智能装配作业终端(5)包括：控制器(51)、机械臂(52)、电动扳手(53)以及矩形的终端支撑框架(54)；所述控制器(51)以及所述机械臂(52)安装在所述终端支撑框架(54)上，所述电动扳手(53)安装在所述机械臂(52)末端；所述智能装配作业终端(5)的数量共有两个，分别通过各自的所述终端支撑框架(54)活动安装在内外两根相邻的所述纵向铝合金滑轨(6)上。

2.如权利要求1所述的一种桁架式智能装配设备，其特征在于，所述机械臂(52)为伸缩式结构，其固定端与所述终端支撑框架(54)相连接，活动端通过旋转机构连接所述电动扳手(53)相连接。

3.如权利要求1或2所述的一种桁架式智能装配设备，其特征在于，所述钢结构立柱(3)由钢制矩形管和垫板焊接组成；每根所述钢结构立柱(3)通过地脚螺栓与车间地面固定，固定连接处设有M16螺母、平垫圈和弹簧垫圈。

4.如权利要求1或2所述的一种桁架式智能装配设备，其特征在于，所述钢结构横梁(1)由钢制连接板和工字钢焊接组成；每根所述钢结构立柱(3)与所述钢结构横梁(1)之间通过8个M16X50的六角头螺栓相连接，并辅助有平垫圈和弹簧垫圈。

5.如权利要求1或2所述的一种桁架式智能装配设备，其特征在于，所述钢结构纵梁(2)由钢制连接板、底板和工字钢焊接组成；所述钢结构纵梁(2)与所述纵向铝合金滑轨(6)之间通过钢制吊点和限位卡相连接，在所述钢制吊点上设有用于调整所述纵向铝合金滑轨(6)水平度的调节结构。

6.如权利要求1或2所述的一种桁架式智能装配设备，其特征在于，所述纵向铝合金滑轨(6)以及所述横向铝合金滑轨(7)由铝合金和钢结构扣件连接组成；所述起重机(4)通过扣件滑轮在所述纵向铝合金滑轨(6)、所述横向铝合金滑轨(7)上滑动。

7.如权利要求1或2所述的一种桁架式智能装配设备，其特征在于，所述终端支撑框架(54)通过滑车和限位卡吊装在所述纵向铝合金滑轨(6)上。