采用离线编程和在线校准方法的城轨车辆小部件焊接系统与流程

本发明涉及城轨车辆焊接技术领域，具体是一种采用离线编程和在线校准方法的城轨车辆小部件焊接系统。

背景技术：

城轨车辆车体包含众多小部件，目前以人工焊接为主，需要配合组对、夹紧工装设备，人工焊接劳动强度较大，焊接效率也比较低。

技术实现要素：

本发明针对现有问题，提供一种采用离线编程和在线校准方法的城轨车辆小部件焊接系统，能够提高焊接效率。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种采用离线编程和在线校准方法的城轨车辆小部件焊接系统，包括输送平台、搬运机器人、焊接平台和程序控制系统，所述搬运机器人设于输送平台和焊接平台之间，输送平台将工件输送至抓取工位，搬运机器人的夹取工装将工件输送至焊接平台的焊接加工位上。

进一步，所述搬运机器人包括底座、滑道、机械臂和夹取工装，底座可滑动连接于滑道上并沿着滑道滑动，机械臂安装于底座上端，夹取工装可拆卸连接于机械臂的端部，机械臂通过控制系统连接并控制方位的移动。

进一步，所述夹取工装包括安装座、连接板和吸盘，安装座连接于机械臂的端部，连接板连接于安装座上，连接板和机械臂分别位于安装座的两侧，若干个吸盘均连接于连接板上。

进一步，所述连接板设有两个，两个连接板对称设于安装座的左右两边，每块连接板上连接有两个吸盘。

进一步，每个吸盘通过伸缩机构连接于连接板上。

进一步，所述输送平台上设有若干个用于放置工件的托盘。

相对于现有技术，本发明所述的采用离线编程和在线校准方法的城轨车辆小部件焊接系统具有以下优势：采用机器人进行工件焊接，提高工件焊接精度、产品合格率和效率，降低人工劳动强度；采用测量系统进行工件测量，校准机器人运行程序，搬运机器人和焊接机器人相互协作，简化了机器人夹具和工装结构。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中a部分的放大示意图；

图3为本发明的结构示意图；

附图标记说明：

1-焊接平台；2-机械臂；3-夹取工装；31-安装座；32-连接板；33-吸盘；34-伸缩机构；4-工件；5-托盘；6-底座；7-滑道；8-输送平台。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-3所示，一种采用离线编程和在线校准方法的城轨车辆小部件焊接系统，包括输送平台8、搬运机器人、焊接平台1和程序控制系统，所述搬运机器人设于输送平台8和焊接平台1之间，输送平台8将工件4输送至抓取工位，搬运机器人的夹取工装将工件4输送至焊接平台1的焊接加工位上。

所述搬运机器人包括底座6、滑道7、机械臂2和夹取工装3，底座6可滑动连接于滑道7上并沿着滑道7滑动，机械臂2安装于底座6上端，夹取工装3可拆卸连接于机械臂2的端部，机械臂2通过控制系统连接并控制方位的移动。

所述夹取工装3包括安装座31、连接板32和吸盘33，安装座31连接于机械臂2的端部，连接板32连接于安装座31上，连接板32和机械臂2分别位于安装座31的两侧，若干个吸盘33均连接于连接板32上。

所述连接板32设有两个，两个连接板32对称设于安装座31的左右两边，每块连接板32上连接有两个吸盘33。每个吸盘33通过伸缩机构34连接于连接板32上。

所述输送平台8上设有若干个用于放置工件4的托盘5，托盘5上安装有卡接件，用于将工件限位。

搬运机器人夹具工装有不同结构形式，针对不同形状结构的工件，夹取工装3可以有吸盘或夹爪两种形式，通过快换系统对夹取工装3进行整体更换。

本焊接系统中的离线编程的功能的实现是基于工件三维模型，通过仿真软件，离线生成机器人搬运和焊接运行程序。

在线校准功能的实现：系统安装多套测量系统，在工件搬运过程中，测量系统测量工件位置变化数据，并传输至搬运机器人系统，机器人系统在线校准搬运机器人抓取、放置工件位置程序；工件焊接时，测量系统实时测量工件焊缝参数(如焊缝位置、宽度、高度)信息，焊接机器人根据焊缝参数实时调整焊接姿态和焊接工艺参数。

使用时，第一个工件由输送平台的输送轨道运行至抓取工位，搬运机器人采用测量系统进行工件位置检测，抓取第一个工件，机器人携带该工件至放置位置，工件被自动固定；第二个工件也由输送轨道运行至抓取工位，搬运机器人采用测量系统进行工件位置检测，抓取第二个工件，机器人携带第二个工件至放置位置，焊接机器人抓取焊枪工具，先对焊接工件进行点焊固定，然后搬运机器人离开，焊接机器人对工件进行焊接，焊接过程中测量系统实时测量工件焊缝参数并根据焊缝参数实时调整焊接姿态和焊接工艺参数。完成后机器人抓取焊后的第一个工件和第二个工件至测量系统测量工位，检测工件焊后尺寸是否满足要求，并将检测结果反馈至控制系统。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种采用离线编程和在线校准方法的城轨车辆小部件焊接系统，其特征在于：包括输送平台(8)、搬运机器人、焊接平台(1)和程序控制系统，所述搬运机器人设于输送平台(8)和焊接平台(1)之间，输送平台(8)将工件(4)输送至抓取工位，搬运机器人的夹取工装将工件(4)输送至焊接平台(1)的焊接加工位上。

2.根据权利要求1所述的采用离线编程和在线校准方法的城轨车辆小部件焊接系统，其特征在于：所述搬运机器人包括底座(6)、滑道(7)、机械臂(2)和夹取工装(3)，底座(6)可滑动连接于滑道(7)上并沿着滑道(7)滑动，机械臂(2)安装于底座(6)上端，夹取工装(3)可拆卸连接于机械臂(2)的端部，机械臂(2)通过控制系统连接并控制方位的移动。

3.根据权利要求2所述的采用离线编程和在线校准方法的城轨车辆小部件焊接系统，其特征在于：所述夹取工装(3)包括安装座(31)、连接板(32)和吸盘(33)，安装座(31)连接于机械臂(2)的端部，连接板(32)连接于安装座(31)上，连接板(32)和机械臂(2)分别位于安装座(31)的两侧，若干个吸盘(33)均连接于连接板(32)上。

4.根据权利要求3所述的采用离线编程和在线校准方法的城轨车辆小部件焊接系统，其特征在于：所述连接板(32)设有两个，两个连接板(32)对称设于安装座(31)的左右两边，每块连接板(32)上连接有两个吸盘(33)。

5.根据权利要求3或4所述的采用离线编程和在线校准方法的城轨车辆小部件焊接系统，其特征在于：每个吸盘(33)通过伸缩机构(34)连接于连接板(32)上。

6.根据权利要求1所述的采用离线编程和在线校准方法的城轨车辆小部件焊接系统，其特征在于：所述输送平台(8)上设有若干个用于放置工件(4)的托盘(5)。

技术总结
本发明提供了一种采用离线编程和在线校准方法的城轨车辆小部件焊接系统，包括输送平台、搬运机器人、焊接平台和程序控制系统，搬运机器人设于输送平台和焊接平台之间，输送平台将工件输送至抓取工位，搬运机器人的夹取工装将工件输送至焊接平台的焊接加工位上,焊接机器人进行工件焊接,程序控制系统离线生成搬运机器人和焊接机器人程序,并通过测量系统检测工件数据在线校准机器人运行程序。本发明所述的城轨车辆小部件焊接系统具有以下优势：采用机器人系统进行工件焊接，提高工件焊接精度、产品合格率和效率，降低人工劳动强度；采用测量系统进行工件测量，校准机器人运行程序，搬运机器人和焊接机器人相互协作，简化了机器人夹具和工装结构。

技术研发人员：孙云权;朱艺海;祁光威;赵庆华;刘庆祝;徐永路
受保护的技术使用者：中车长春轨道客车股份有限公司;天津智通信息系统集成有限公司
技术研发日：2021.04.28
技术公布日：2021.07.23