鐵路車輛製造柔性工裝生產線

《鐵路車輛製造柔性工裝生產線》是南京中輛鐵人科技有限公司沭陽分公司於2006年3月3日申請的專利，該專利的申請號為2006200698885，公告號為CN2875688，公告日為2007年3月7日，發明人是唐金成，該發明涉及機械製造技術領域。

《鐵路車輛製造柔性工裝生產線》所謂柔性工裝是相對於定位、夾緊單一的剛性工裝而言，該柔性工裝能夠根據加工件的需要任意調整定位尺寸並夾緊的、從而實現“無級”變化的工裝。其設定包括有縱梁、橫樑長度可調的承載平台，以及安裝承載平台上的柔性控制器和壓緊升降控制器和安裝在承載平台下方的上頂緊傳輸機構。該實用新型實現了車輛箱體製造工裝尺寸定位準確可調、夾緊與壓緊可靠穩固的功能，可建立工裝資源共享的資源資料庫，加快了專用工裝的設計速度，使生產轉型快，降低了材料和人力的投入，提高了生產效率。

2007年，《鐵路車輛製造柔性工裝生產線》獲得第五屆江蘇省專利項目獎優秀獎。

（概述圖為《鐵路車輛製造柔性工裝生產線》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：鐵路車輛製造柔性工裝生產線
• 公告號：CN2875688
• 公告日：2007年3月7日
• 申請號：2006200698885
• 申請日：2006年3月3日
• 專利權人：南京中輛鐵人科技有限公司沭陽分公司
• 地址：江蘇省宿遷市沭陽縣工業園區珠海路6號
• 發明人：唐金成
• 分類號：B23Q7/00（2006.01）、B23Q3/00（2006.01）、B23K37/04（2006.01）
• 代理機構：淮安市科文智慧財產權事務所
• 類別：實用新型專利
• 代理人：陳靜巧

專利背景

2006年3月前，鐵路車輛車體製造均採用剛性工裝，即是一種型號的車體則要有獨立一套工裝，所進行的是單一定位，單一夾緊的工裝工藝。因而當所要製造的車輛型號、車體特徵發生變化時，則又需要製備新一套工程。這樣，從工裝工藝設計到工裝設備的裝拆運輸至庫存，不僅消耗時間，增長生產周期，還造成材料的浪費，增加了成本，明顯影響效益。

發明內容

專利目的

《鐵路車輛製造柔性工裝生產線》提供了一種鐵路車輛製造柔性工裝生產線，可以克服上述缺點。所謂柔性工裝是相對於定位、夾緊單一的剛性工裝而言，該柔性工裝能夠根據加工件的需要任意調整定位尺寸並夾緊的、從而實現“無級”變化的工裝。該實用新型的目的是實現只使用一套工裝設備就可以滿足不同型號車輛車箱體工裝的要求，以降低耗材、縮短生產周期、保證工裝質量、提高經濟效益。

技術方案

《鐵路車輛製造柔性工裝生產線》包括有縱梁、橫樑長度可調的承載平台，以及安裝承載平台上的柔性控制器和壓緊升降控制器和安裝在承載平台下方的上頂緊傳輸機構。柔性控制器有多對，位於橫樑的兩端及縱梁的一端，由驅動夾緊、輸送機構，壓緊機構組成；壓緊升降控制器位於縱梁的另一端，由移動機構、升降機構組成。上述各機構的連線方式採用常規技術，它們的運作功能由計算機或人工操作完成。

有益效果

（一）實現了車輛箱體製造工裝尺寸定位準確可調、夾緊與壓緊可靠穩固的功能，可建立工裝資源共享的資源資料庫，加快了專用工裝的設計速度，使生產轉型快，降低了材料和人力的投入，提高了生產效率；

（二）該鐵路車輛製造柔性工裝生產線適於採用計算機自動控制技術，提高了生產的自動化、智慧型化程度，保證工裝質量、提升了所生產產品的品質；

（三）《鐵路車輛製造柔性工裝生產線》結構簡單、且拆裝方便，異地移動快捷。

附圖說明

附圖1為《鐵路車輛製造柔性工裝生產線》的總體結構俯視示意圖；

附圖2A為該實用新型柔性控制器結構俯視示意圖；附圖2B為附圖2A的A-A剖面結構示意圖；附圖2C為附圖2A的B-B剖面結構示意圖；

附圖3為該實用新型壓緊升降控制器的結構示意圖；

附圖4為該實用新型上頂緊傳輸機構的結構示意圖；

附圖5為該實用新型作為鐵路貨車底架柔性工裝生產線的結構示意圖。

權利要求

1、《鐵路車輛製造柔性工裝生產線》特徵在於：設定包括有縱梁（1）、橫樑（2）長度可調的承載平台，以及安裝承載平台上的柔性控制器（4）、壓緊升降控制器（5）和安裝在承載平台下方的上頂緊傳輸機構（6），柔性控制器（4）位於橫樑（2）的兩端及縱梁（1）的一端，由驅動夾緊、輸送機構（41），壓緊機構（42）組成；壓緊升降控制器（5）位於縱梁的另一端，由移動機構（51）、升降機構（52）組成；上頂緊傳輸機構（6）由上頂緊氣缸（62）和托輪傳輸裝置（63）組成。

2、根據權利要求1所述的鐵路車輛製造柔性工裝生產線，其特徵在於：所設定的縱梁（1）由外縱梁（11）與其同軸內置的內縱梁（12）組成；橫樑（2）由外橫樑（21）及與其同軸內置的內橫樑（22）組成。

3、根據權利要求2所述的鐵路車輛製造柔性工裝生產線，其特徵在於：內外縱梁、橫樑斷面為方形孔或長方形孔，外縱梁（11）上設有T形槽板（113）用以固定橫樑（2）。

4、根據權利要求1所述的鐵路車輛製造柔性工裝生產線，其特徵在於：柔性控制器（4）主要由驅動夾緊、輸送機構（41）和壓緊機構（42）組成，其中：驅動夾緊、輸送機構（41）包括有電動機（411）、減速箱（412）、推夾氣缸（413）、驅動輪（414），它們安裝在直線軌道（415）及滑塊（416）上方的平台上；壓緊機構（42）包括有壓緊氣缸（421）、四連桿機構（422）、壓臂（423）。

5、根據權利要求4所述的鐵路車輛製造柔性工裝生產線，其特徵在於：柔性控制器（4）通過螺栓及設在內縱梁，內橫樑端部的T形槽（1131）與內縱、橫樑相連線。

6、根據權利要求1所述的鐵路車輛製造柔性工裝生產線，其特徵在於：壓緊升降控制器（5）主要由移動機構（51）、升降機構（52）組成，其中：移動機構（51）主要包含直線導軌（511）、滑塊（512）、移動氣缸（513）；升降機構（52）主要包含升降器（521）、升降臂（522）、壓緊定位調節塊（523）、升降器旋轉軸（524）。

7、根據權利要求1所述的鐵路車輛製造柔性工裝生產線，其特徵在於：上頂緊傳輸機構（6）還包括固定架（61），上頂緊氣缸（62）、托輪傳輸裝置（63）安裝在固定架（61）上。

8、根據權利要求1或2所述的鐵路車輛製造柔性工裝生產線，其特徵在於：在內縱梁（12）的端部和內橫樑（22）的中段設有蝸輪蝸桿減速裝置（3），其蝸桿兩端分別連線內縱梁（12）的一端和內橫樑（22）的兩端。

9、根據權利要求1所述的鐵路車輛製造柔性工裝生產線，其特徵在於：柔性控制器（4）、壓緊升降控制器（5）、上頂緊傳輸機構（6）安裝在承載平台均設有統一的機械、電氣接口。

實施方式

如圖1所示，《鐵路車輛製造柔性工裝生產線》由縱梁1、橫樑2組成承載平台，加工件7置於平台上，縱梁1由外縱梁11與其同軸內置的內縱梁12組成，橫樑2由外橫樑21及與其同軸內置的內橫樑22組成，內外縱梁、橫樑斷面為方形孔或長方形孔，外縱梁11上設有T形槽板113用以固定橫樑2。內縱梁12的端部和內橫樑22的中段內設有蝸輪蝸桿減速裝置3，其蝸桿兩端分別連線內縱梁12的一端和內橫樑22的兩端，當蝸桿正反向旋轉時，則驅動內縱梁12、內橫樑22的伸出與縮進達到縱梁1、橫樑2長度的變化。而橫樑2還可以沿T形槽板113移動位置及隨內縱梁11的伸出、縮進改變跨距，進而改變承載平台的長度和柔性控制器4、壓緊升降控制器5的布局位置，至於橫樑2的本身在蝸桿的驅動下，內橫樑22在外橫樑21中伸出與縮進可改變工裝的台面寬度，以適應鐵路車輛箱體端、側牆及底架的組對工裝。

如圖2所示該實用新型的柔性控制器4的機械部份主要由驅動夾緊、輸送機構41和壓緊機構42組成。驅動夾緊、輸送機構41包括有電動機411、減速箱412、推夾氣缸413、驅動輪414，它們安裝在直線軌道415及滑塊416上方的平台上。壓緊機構42包括有壓緊氣缸421、四連桿機構422、壓臂423。該柔性控制器4通過螺栓及設在內縱梁，內橫樑端部的T形槽1131與內縱、橫樑相連線。

如圖3所示，該實用新型的壓緊升降控制器5也是通過T形槽與縱梁的一端相連線，它的機械部份主要由移動機構51、升降機構52組成。移動機構51主要包含直線導軌511、滑塊512、移動氣缸513；升降機構52主要包含升降器521、升降臂522、壓緊定位調節塊523、升降器旋轉軸524。

如圖4所示，該實用新型的上頂緊傳輸機構6的機械部份主要由固定架61、上頂緊氣缸62、托輪傳輸裝置63組成。

以下結合附圖1-4進一步說明該實用新型的實施過程。

（一）當加工件7放到承載平台後，安裝在縱、橫樑端的各個柔性控制器4的推夾氣缸413推動滑塊416沿直線軌道415外延，致使從各方面夾緊了待加工件；

（二）壓緊機構42的壓緊氣缸421工作、則與活塞桿、壓臂423連線的四連桿422使壓臂423向下壓緊加工件達到機構死點，從而又壓緊了待加工件；

（三）壓緊升降控制器5的移動氣缸513工作，實現了壓緊升降控制器5的滑塊512沿直線導軌511向前移動至加工件7，升降器521工作，升降臂522升高超過加工件7的上平面，待氣缸513向前推動到達定位點，使壓緊定位調節塊523緊壓在加工件7上；

（四）上頂緊傳輸機構6有多組，由固定架61橫向固定在承載平台的下方，上頂緊氣缸62工作，托輪傳輸裝置63向上頂緊加工件7；

（五）加工件7按設計型號要求進行組對焊接畢；

（六）柔性控制器4的推夾氣缸413、壓緊氣缸421的活塞桿退回原位，不再對被加工件7夾緊或壓緊；

（七）壓緊升降控制器5的升降臂522抬起，且移動氣缸513使控制器5後移，升降臂522再下降至加工件7的下平面；

（八）安裝在橫樑2上的柔性控制器4的電動機411，減速箱412工作帶動驅動輪414工作；同時，上頂緊傳輸機構6的氣缸不再工作而頂緊加工件，而是托輪傳輸裝置63的托輪631工作；由於驅動輪414轉動，從側面推動加工件7前行，而托輪631在加工件7的下方自轉滾動、這樣雙管齊下順利地將加工件7輸送至下道工序。

圖5為該實用新型用以生產鐵路貨車底架的柔性工裝生產線的簡易示圖，該柔性工裝生產線只是在承載平台上加設了上心盤固定裝置8，與該發明所述的結構是大同小異。

綜上：《鐵路車輛製造柔性工裝生產線》對不同型號、不同車輛箱體尺寸要求的不同加工件，只要配合縱、橫樑的伸出與縮進，任意組對工裝都能滿足要求。而且該發明的柔性控制器4、壓緊升降控制器5等與承載平台的安裝均設有統一的機械、電氣接口，有利於不同型號的柔性控制器、壓緊升降控制器的一一對應，更換十分方便。因而，該實用新型達到了預期的發明目的。

榮譽表彰

2007年，《鐵路車輛製造柔性工裝生產線》獲得第五屆江蘇省專利項目獎優秀獎。