本實用新型涉及一種拉絲系統(tǒng)，尤其是適用于軌道車輛側(cè)墻自動化拉絲的拉絲系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

通常軌道車輛車體為提高外觀裝飾性能，大都采用涂裝車體，即采用油漆涂裝的表面處理方法，一般的涂裝流程為：前處理—底漆—膩子—二道底漆—面漆，整個工藝過程繁復(fù)且費時費工。

多涂裝車體不使用膩子、油漆，減少焊絲、氣體消耗量，不但可以降低生產(chǎn)成本，也可降低車體重量，減少消耗，具有鮮明的技術(shù)優(yōu)勢和競爭力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型主要目的在于解決上述問題和不足，提供可供軌道車輛車體側(cè)墻表面拉絲處理，生產(chǎn)無涂裝軌道車輛的軌道車輛側(cè)墻的自動化拉絲系統(tǒng)。

本實用新型同時提供了一種軌道車輛側(cè)墻自動化拉絲系統(tǒng)，自動完成車體側(cè)墻的拉絲操作，達(dá)到最佳的拉絲效果。

一種軌道車輛側(cè)墻自動化拉絲系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括中央控制系統(tǒng)、機器人、拉絲裝置、導(dǎo)軌、激光測量系統(tǒng)、離線編程軟件及電控系統(tǒng)，其中：

激光測量系統(tǒng)，對車體輪廓進(jìn)行掃描，確定車體及門、窗準(zhǔn)確位置，并將測量的位姿數(shù)據(jù)上傳到中央控制系統(tǒng)；

中央控制系統(tǒng)，內(nèi)設(shè)離線編程軟件，對測量的位姿數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，并生成精確的拉絲路徑，并轉(zhuǎn)換成機器人運動指令下載到機器人的控制器中，并控制其他運行程序；機器人：機器人的控制器接受中央控制系統(tǒng)的指令，操控拉絲裝置對車體進(jìn)行車體拉絲；

電控系統(tǒng)：實時對進(jìn)給速度、壓力、轉(zhuǎn)速的工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；

導(dǎo)軌：車體運行軌道。

進(jìn)一步的，所述激光測量系統(tǒng)安裝在所述機器人的手臂上。

進(jìn)一步的，所述拉絲裝置中包括磨削工具，可進(jìn)行磨削作業(yè)。

進(jìn)一步的，所述磨削工具為千葉輪。

進(jìn)一步的，所述軌道車輛側(cè)墻自動化拉絲系統(tǒng)還包括磨料檢測存取裝置。

綜上所述，本實用新型提供的一種軌道車輛側(cè)墻自動化拉絲系統(tǒng)及拉絲工藝，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點：

1.系統(tǒng)通過離線編程、在線校準(zhǔn)、機器人視覺等國際領(lǐng)先技術(shù)，保證系統(tǒng)具有很高的柔性智能，不僅可實現(xiàn)對不同車型表面的拉絲作業(yè)，并確保加工質(zhì)量的一致性，而且人機交互友好、操作簡單；

2.工業(yè)型機器人具有較高的加工柔性，可實現(xiàn)對不同車型、不同形狀表面的拉絲作業(yè)；千葉輪的葉片在磨削過程中可適應(yīng)板材的局部形變，隨形性能好，可以保證最低減薄量；

3.高性能激光測量系統(tǒng)保證在拉絲作業(yè)前精確測量車體的實際制造誤差，并通過控制算法對拉絲工藝參數(shù)及路徑進(jìn)行在線規(guī)劃，確保不同車體均有最佳拉絲參數(shù)匹配；

4.粗磨、精磨、拉絲各道工序的工具可自動更換，無需人工干預(yù)，高系統(tǒng)安全性及工作效率；

5.可實現(xiàn)自動化柔性智能拉絲作業(yè)，自動適應(yīng)工件表面形狀在一定范圍內(nèi)的變化，始終保持恒定的法向拉絲力，進(jìn)給速度、壓力、轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)由電控系統(tǒng)實時進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到最佳的拉絲效果。

附圖說明：

圖1：本實用新型一種軌道車輛側(cè)墻自動化拉絲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)平面示意圖；

圖2：本實用新型一種軌道車輛側(cè)墻自動化拉絲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)立體示意圖一；

圖3：本實用新型一種軌道車輛側(cè)墻自動化拉絲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)立體示意圖二

其中：中央控制室1，在線輪徑檢測裝置2，機器人3，工具庫4，機器人軌道5，車體6，軌道7，牽車臺8，拉絲裝置9，工具標(biāo)定臺10，地面除塵裝置11，一位側(cè)12，除塵風(fēng)道13。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1至圖3所示，本實用新型提供的一種軌道車輛側(cè)墻自動化拉絲系統(tǒng)，包括中央控制系統(tǒng)、機器人3、拉絲裝置9、軌道7、激光測量系統(tǒng)、離線編程軟件及電控系統(tǒng)，

激光測量系統(tǒng)，可在線校準(zhǔn)，對車體輪廓進(jìn)行掃描，確定車體及門/窗準(zhǔn)確位置，并將測量的位姿數(shù)據(jù)上傳到中央控制系統(tǒng)；

中央控制系統(tǒng)，內(nèi)設(shè)離線編程軟件，對測量的位姿數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，根據(jù)內(nèi)置的控制算法，對拉絲工藝參數(shù)及路徑進(jìn)行在線規(guī)劃，生成精確的拉絲路徑，確保不同車體均有最佳拉絲參數(shù)匹配并轉(zhuǎn)換成機器人運動指令下載到機器人的控制器中，并控制其他運行程序；

機器人3：機器人3的控制器接受中央控制系統(tǒng)的指令，操控拉絲裝置9對車體進(jìn)行車體拉絲；

電控系統(tǒng)：實時對進(jìn)給速度、壓力、轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；

軌道7：車體運行軌道；

在本實施例中，軌道車輛車體側(cè)墻拉絲廠房主要承擔(dān)無涂裝鋁合金車體表面修整、拉絲任務(wù)，在廠房內(nèi)，設(shè)有2股軌道7，每股軌道7布置1個臺位，共計2個臺位，每個臺位可布置施工臺，每個施工臺包括一個拉絲臺位，所布置的施工臺位滿足長度20m—25m車體的生產(chǎn)作業(yè)，車體廠房總共為2跨。在本實施例中，廠房占地約為30m*15m(長*寬)。本實施例中的軌道車輛車體側(cè)墻拉絲廠房為封閉式廠房，前端有兩個工房門，可同時將兩臺車體6開入拉絲場地內(nèi)，兩個工房門間有一承重梁，不可拆除或改造。

以廠房內(nèi)一個拉絲臺位為例，對軌道車輛側(cè)墻自動化拉絲系統(tǒng)進(jìn)行具體描述，如附圖1至附圖3所示，軌道7分為兩段，一段在牽車臺8一側(cè)，一段在拉絲場地內(nèi)，兩段為一個整體結(jié)構(gòu)，在牽車臺8上，可進(jìn)行裝車操作，將車體6放置在架臺車上，架臺車裝載車體6通過軌道7進(jìn)入拉絲場地，并固定位置，由機器人3對車體進(jìn)行拉絲作業(yè)。在拉絲場地內(nèi)，軌道7的外側(cè)，設(shè)有機器人導(dǎo)軌13，機器人13的底部具有與機器人導(dǎo)軌13配合的結(jié)構(gòu)，機器人3可在機器人導(dǎo)軌上沿車體方向平穩(wěn)運行。在拉絲場地內(nèi)，靠近牽車臺8側(cè)與拉絲場內(nèi)的分隔處，設(shè)置有中央控制室，即機房，中央控制系統(tǒng)1設(shè)置在中央控制室內(nèi)，中央控制系統(tǒng)1為總控制系統(tǒng)，包括離線編程軟件，可對測量的位姿數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，通過控制算法對拉絲工藝參數(shù)及路徑進(jìn)行在線規(guī)劃，生成精確的拉絲路徑，確保不同車體均有最佳拉絲參數(shù)匹配，并轉(zhuǎn)換成機器人運動指令下載到機器人的控制器中，并控制其他運行程序。

在拉絲場地內(nèi)，軌道7分為一位側(cè)12和二位側(cè)，可按車體運行方向分一位側(cè)12和二位側(cè)的具體分布，一般來說，一位側(cè)12為車頭端，二位側(cè)為車尾端，實際操作中，可自由定義一位側(cè)12和二位側(cè)的位置。在一位側(cè)12端的軌道7上，設(shè)有在線輪徑檢測裝置2，可檢測拉絲裝置9是否有磨損，根據(jù)檢測到的磨損結(jié)果及時調(diào)整機器人3的定位程序，對車體6的側(cè)墻進(jìn)行準(zhǔn)確拉絲作業(yè)。在同側(cè)，機器人3設(shè)置在機器人導(dǎo)軌5的端部的前側(cè)，機器人3的底部設(shè)有可在機器人導(dǎo)軌5上運行；在機器人導(dǎo)軌5的端部，分別設(shè)有工具庫4和工具標(biāo)定臺10，工具庫4內(nèi)，按規(guī)定位置將精磨、粗磨、拉絲等各類工具準(zhǔn)確擺放，由工具標(biāo)定臺10確定擺放位置，機器人3可以根據(jù)指令在工具庫4內(nèi)取放各類工具，進(jìn)行相應(yīng)操作。并且粗磨、精磨、拉絲各道工序的工具可自動更換，無需人工干預(yù)，提高系統(tǒng)安全性及工作效率。粗磨、精磨、拉絲等各類拉絲作業(yè)所需的工具按規(guī)定放置，以便機器人3對各道工序的工具自動更換，無需人工干預(yù)，提高系統(tǒng)安全性及工作效率。工具庫4和工具標(biāo)定臺10的設(shè)置位置可根據(jù)需要設(shè)定。拉絲作業(yè)包括磨削作業(yè)，因此拉絲裝置9中包括磨削工具，對車體進(jìn)行磨削作業(yè)，在本實施例中，磨削工具為千葉輪，千葉輪的葉片在磨削過程中可適應(yīng)板材的局部形變，隨形性能好，可以保證最低減薄量。系統(tǒng)還包括磨料檢測存取裝置，定時監(jiān)測磨料的使用情況，以便及時進(jìn)行補充。

在拉絲場地內(nèi)還設(shè)有地面除塵裝置11，在本實用新型實施例中，軌道7的一位側(cè)12的兩邊，各設(shè)有一個地面除塵裝置11，用于收集并處理在加工操作過程中產(chǎn)生的粉塵，用以防止粉塵在空氣中濃度過大，遇明火而發(fā)生爆炸。同時，廠房內(nèi)還設(shè)有除塵風(fēng)道15，通過風(fēng)力除塵，除塵風(fēng)道15為兩道，如圖2所示，分列在廠房頂部，正對兩條軌道7的外側(cè)，并在尾部匯總成一道除塵風(fēng)道。

機器人3采用現(xiàn)有常用的工業(yè)操作機器人，根據(jù)指令自動完成拉絲操作，包括粗磨、精磨及看拉絲，在機器人3手臂上安裝有激光測試系統(tǒng)，可對車體輪廓進(jìn)行掃描，確定車體及門/窗的準(zhǔn)確位置，并將測量數(shù)據(jù)的位姿數(shù)據(jù)上傳到中央控制系統(tǒng)中計算、生成精確的拉絲路徑，隨后轉(zhuǎn)換成機器人運動指令下載到機器人控制器中，機器人3握持拉絲裝置9進(jìn)行車體拉線，整個過程自動完成無需人工干預(yù)。

在牽車臺8側(cè)將待加工的車體6裝載在架臺車上，通過軌道7進(jìn)入拉絲場地內(nèi)，定位在拉絲工位上，由機器人對車體6進(jìn)行磨削及拉絲操作，當(dāng)在軌道7兩側(cè)均設(shè)置有機器人3時，兩側(cè)的機器人3同時對車體6的兩側(cè)進(jìn)行操作，當(dāng)軌道7只在一側(cè)設(shè)置機器人3時，由機器人對1、2工位的車體一側(cè)進(jìn)行磨削，由架臺車將1、2工位的車體互換位置，由機器人3對1、2工位車體的另一側(cè)進(jìn)行磨削及拉絲作業(yè)，完成后，架臺車從1、2工位將車體退出到牽車臺8上。如在拉絲完畢后需進(jìn)行鈍化處理，可用拖車由牽車臺8側(cè)將架臺車直接推入鈍化車間，完成后續(xù)處理。拉絲車間與鈍化車間通過自動卷簾門進(jìn)行隔離，減少運行距離，使得廠房布置緊湊，節(jié)省用地及運輸成本。

本實用新型除提供上述的軌道車輛車體側(cè)墻自動拉絲系統(tǒng)外，還提供了一套利用此自動拉絲系統(tǒng)的進(jìn)行操作的拉絲工藝，可進(jìn)行自動拉絲操作，無需人工干預(yù)，拉絲工藝包括以下步驟：

S1，車體進(jìn)入拉絲工位后，系統(tǒng)自動啟動，激光測量系統(tǒng)對車體輪廓進(jìn)行掃描，確定車體及門/窗的準(zhǔn)確位置，并將測量的位姿數(shù)據(jù)上傳到中央控制系統(tǒng)計算，生成精確的拉絲路徑；

S2，中央控制系統(tǒng)將計算結(jié)果及生成的拉絲路徑轉(zhuǎn)換成機器人運動指令下載到機罵人控制器；

S3，機器人根據(jù)指令利用拉絲裝置進(jìn)行車體拉絲作業(yè)；拉絲作業(yè)包括粗磨、精磨及拉絲工序，機器人根據(jù)不同的作業(yè)方式及工序在工具庫中自動選擇所使用的工具，并自動更換工具，無需人工干預(yù)。

S4，完成后，將車體退出工房外或進(jìn)入其他車間進(jìn)行后續(xù)處理。

需要注意的是，在步驟S3中，如當(dāng)機器人僅設(shè)置在軌道一側(cè)時，即機器人在車體一側(cè)時，機器人對1、2工位的車體一側(cè)進(jìn)行磨削及拉絲作業(yè)，完在后，由架臺車將1、2工位的車體互換位置，由機器人對1、2工位車體另一側(cè)進(jìn)行磨削及拉絲作業(yè)；當(dāng)在軌道兩側(cè)均設(shè)置機器人時，即車體兩側(cè)均設(shè)置機器人時，兩側(cè)同時進(jìn)行磨削及拉絲作業(yè)。且步驟S3中的拉絲作業(yè)包括粗磨、精磨及拉絲工序，各工序的工具由機器人操控，并可自動更換。

同時，在步驟S3中，拉絲裝置可進(jìn)行在線實時測量，如利用在線輪徑檢測裝置，檢測拉絲裝置是否有磨損，根據(jù)檢測到的磨損情況進(jìn)行參數(shù)補償，及時調(diào)整機器人的定位程序，對車體側(cè)墻進(jìn)行準(zhǔn)確拉絲作業(yè)。

如在拉絲完畢后還進(jìn)行鈍化操作，拉絲結(jié)束后的車體經(jīng)牽車臺由架臺車直接推入到鈍化車間完成后續(xù)處理。鈍化車間與拉絲車間通過自動卷簾門進(jìn)行隔離。

綜上所述，本實用新型提供的一種軌道車輛側(cè)墻自動化拉絲系統(tǒng)及拉絲工藝，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點：

1.系統(tǒng)通過離線編程、在線校準(zhǔn)、機器人視覺等國際領(lǐng)先技術(shù)，保證系統(tǒng)具有很高的柔性智能，不僅可實現(xiàn)對不同車型表面的拉絲作業(yè)，并確保加工質(zhì)量的一致性，而且人機交互友好、操作簡單；

2.工業(yè)型機器人具有較高的加工柔性，可實現(xiàn)對不同車型、不同形狀表面的拉絲作業(yè)；千葉輪的葉片在磨削過程中可適應(yīng)板材的局部形變，隨形性能好，可以保證最低減薄量；

3.高性能激光測量系統(tǒng)保證在拉絲作業(yè)前精確測量車體的實際制造誤差，并通過控制算法對拉絲工藝參數(shù)及路徑進(jìn)行在線規(guī)劃，確保不同車體均有最佳拉絲參數(shù)匹配；

4.粗磨、精磨、拉絲各道工序的工具可自動更換，無需人工干預(yù)，高系統(tǒng)安全性及工作效率；

5.可實現(xiàn)自動化柔性智能拉絲作業(yè)，自動適應(yīng)工件表面形狀在一定范圍內(nèi)的變化，始終保持恒定的法向拉絲力，進(jìn)給速度、壓力、轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)由電控系統(tǒng)實時進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到最佳的拉絲效果。

如上所述，結(jié)合所給出的方案內(nèi)容，可以衍生出類似的技術(shù)方案。但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。