一种轨道车辆侧梁弹簧筒自动组装定位方法

摘要

本发明涉及轨道车辆技术领域，公开了一种轨道车辆侧梁弹簧筒自动组装定位方法：依据弹簧筒特征点，在物料托盘上增加定位块，以确保弹簧筒在物料托盘上定位准确；在侧梁自动组装工装左右两侧且对应左右两个弹簧筒的同一侧增加Y向基准块，作为组装弹簧筒时的Y向寻位基准；在侧梁自动组装工装的两端增加X向基准块，作为组装弹簧筒时的X向寻位基准。本发明能够解决侧梁弹簧筒在自动组装过程中存在的定位不准、组装一致性差的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，特别是涉及一种轨道车辆侧梁弹簧筒自动组装定位方法。

背景技术

随着自动化、智能化生产方式的逐渐成熟、普及，自动组装在轨道车辆侧梁组装中开始使用，由于高速动车组侧梁弹簧筒为类圆型结构，弹簧筒在物料托盘上放置，由于物料托盘定位面加工公差，存在间隙，弹簧筒在运输过程中位置变化，在自动组装过程中圆形结构特征点比较难找，以及侧梁下盖板公差等原因，造成弹簧筒定位不准，存在组装间隙不均匀，余边不足以及错边等问题。以上问题制约着自动组装效率的提升，增加了返修成本，影响着生产节拍及生产线产能的提升。

侧梁自动组装如图1-2所示，主要包括组装件下盖板1、弹簧筒2、腹板3(左右件)、筋板4(3件)；组装过程包括第一步，将腹板3(左)与筋板组成组件1，通过机械手的重复精度保证组装尺寸；第二步，将下盖板1通过机械手放置在组焊工装，通过机械手定位精度以程序设计组装尺寸来确定下盖板1的位置，再将组件1及腹板3(右)组成与下盖板组装成组件2，第三步，将弹簧筒2与组件2组装，通过机械手的重复精度保证组装尺寸，形成最终侧梁组件：

然而组装过程存在如下问题：

(1)最后组装弹簧筒时，由于弹簧筒物料在托盘上存在间隙，不能确保每个弹簧筒位置唯一确定，对接焊缝容易存在组装误差。

(2)下盖板、弹簧筒定位依靠组装机器人的定位精度，组装过程中由于机械手抓取工件、磕碰，造成零点丢失，导致定位不准，组装一致性差，精度不高。

(3)由于单件存在公差，使用机械手重复定位精度来保证组装尺寸，容易造成公差累积，导致组装精度不高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何解决侧梁弹簧筒在自动组装过程中存在的定位不准、组装一致性差的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种轨道车辆侧梁弹簧筒自动组装定位方法：

依据弹簧筒特征点，在物料托盘上增加定位块，以确保弹簧筒在物料托盘上定位准确；

在侧梁自动组装工装左右两侧且对应左右两个弹簧筒的同一侧增加Y向基准块，作为组装弹簧筒时的Y向寻位基准；

在侧梁自动组装工装的两端增加X向基准块，作为组装弹簧筒时的X向寻位基准。

其中：所述弹簧筒包括圆形筒体和连接在所述圆形筒体径向一端的矩形框体；所述圆形筒体两侧的径向圆弧端点为所述弹簧筒特征点，以及所述矩形框体的端部外侧壁中点和内侧壁的至少两点为所述弹簧筒特征点。

其中：选取所述矩形框体的端部内侧壁的两点为所述弹簧筒特征点，所述两点为关于其所在内侧壁的中心线对称的两点。

其中：所述物料托盘的内腔呈与所述弹簧筒的外形相匹配的形状，所述定位块设于所述物料托盘对应所述弹簧筒特征点的位置处。

其中：所述矩形框体与所述圆形筒体连接处通过圆弧过渡连接。

其中：所述Y向基准块设于所述侧梁自动组装工装对应于两个所述弹簧筒的同一侧的径向圆弧端点。

其中：所述X向基准块设于所述侧梁自动组装工装对应于两个所述弹簧筒的外端圆弧端点。

其中：侧梁的下盖板组装前，通过X向寻位基准将下盖板左右端点与左右两端的X向基准块接触，以找正下盖板的中心点。

其中：组装弹簧筒时，通过弹簧筒的外端圆弧端点与X向基准块碰触，确定X向组装位置，通过径向圆弧端点与Y向基准块碰触，确定Y向组装位置。

其中：通过组装机器人将弹簧筒组装在侧梁的相应位置上。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种轨道车辆侧梁弹簧筒自动组装定位方法：

采用依据弹簧筒特征点，在物料托盘上增加定位块，以确保弹簧筒在物料托盘上定位准确；在侧梁自动组装工装左右两侧且对应左右两个弹簧筒的同一侧增加Y向基准块，作为组装弹簧筒时的Y向寻位基准；在侧梁自动组装工装的两端增加X向基准块，作为组装弹簧筒时的X向寻位基准；从而避免组装机器人零点丢失，以及单件公差累积造成的组装精度问题。

附图说明

图1为现有技术轨道车辆侧梁的主视图；

图2为现有技术轨道车辆侧梁的俯视图；

图3为本发明定位块对应弹簧筒特征点的示意图；

图4为图3的A-A向剖视图；

图5为本发明X向基准块和Y向基准块的设置位置主视图；

图6为本发明X向基准块和Y向基准块的设置位置俯视图；

图中：1：下盖板；2：弹簧筒；21：圆形筒体；22：矩形框体；3：腹板；4：筋板；5：定位块；6：X向基准块；7：Y向基准块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，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。

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，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供了一种轨道车辆侧梁弹簧筒自动组装定位方法，具体可以为：

依据弹簧筒特征点，在用于定位弹簧筒的物料托盘上增加定位块5，以确保弹簧筒在物料托盘上定位准确；

以侧梁的长度方向所在轴线为X轴，即横坐标，以垂直于X轴的所在轴线为Y轴，即纵坐标，在侧梁自动组装工装左右两侧且对应左右两个弹簧筒的同一侧增加Y向基准块7，作为组装弹簧筒时的Y向寻位基准；

在侧梁自动组装工装的两端增加X向基准块6，作为组装弹簧筒时的X向寻位基准。设置了寻位基准之后，组装机器人在组装时不会出现零点丢失，从而也能够避免单件公差累积造成的组装精度问题。

具体地，所述弹簧筒2包括圆形筒体21和连接在所述圆形筒体21径向一端的矩形框体22，矩形框体22与所述圆形筒体21连接处通过圆弧过渡连接；如图3所示，所述圆形筒体21两侧的径向圆弧端点为所述弹簧筒特征点，以及所述矩形框体22的端部外侧壁中点和内侧壁的至少两点为所述弹簧筒特征点。

进一步地，如图4所示，选取所述矩形框体22的端部内侧壁的两点为所述弹簧筒2特征点，所述两点为关于其所在内侧壁的中心线对称的两点，且该两点位于内侧壁的底端。

其中：所述物料托盘的内腔呈与所述弹簧筒2的外形相匹配的形状，所述定位块5设于所述物料托盘对应所述弹簧筒特征点的位置处，找准弹簧筒特征点之后，在物料托盘的内腔设置定位块5，当弹簧筒2放置在物料托盘上之后，能确保每个弹簧筒2位置唯一确定，避免出现组装误差。

具体地，如图5和6所示，所述Y向基准块7设于所述侧梁自动组装工装对应于两个所述弹簧筒2的同一侧的径向圆弧端点。

具体地，如图5和6所示，所述X向基准块6设于所述侧梁自动组装工装对应于两个所述弹簧筒2的外端圆弧端点。

为了确定下盖板1中心，侧梁的下盖板1组装前，通过X向寻位基准将下盖板1左右端点与左右两端的X向基准块6接触，以找正下盖板1的中心点。

确定下盖板1中心点后，侧梁所有部件的组装基础已经确定，组装弹簧筒2时，通过弹簧筒2的外端圆弧端点与X向基准块6碰触，确定X向组装位置，通过径向圆弧端点与Y向基准块7碰触，确定Y向组装位置。从而避免零点丢失与公差累积误差。

具体地，本发明的实施例中，通过组装机器人将弹簧筒2组装在侧梁的相应位置上。

由以上实施例可以看出，本发明通过设置定位块5和基准块，能够有效避免组装机器人零点丢失，以及单件公差累积造成的组装精度问题。

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。