[發明專利]一種用于制造或檢修軌道車輛零件的裝置及其檢修方法

有效

• 申請號: 201780051387.5
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN109661293B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: T·R·博格;C·J·克拉克;T·J·海登;K·P·麥加維;M·福蒂埃
• 申請（專利權）人: 思創通公司
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B5/02;B24B5/44;B24B41/00;B24B41/06;B24B49/00;B24B55/00
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所 11410
• 代理人: 楊黎峰;鐘錦舜

一種用于制造和/或檢修用于軌道車輛的側架和承梁的系統和方法，其包括至少一個機器人，該至少一個機器人適用于訪問沿著零件的長度上的位置。可由所述機器人上的探針或掃描器獲得的零件尺寸圖允許處理器確定需要進行焊接和機械加工以滿足特定尺寸容差的位置，其中運用零件上新穎的基準表面，而在使用傳統計量器時無法運用該零件基準表面。所述機器人可以定位且安裝焊接工具和材料去除工具以執行由處理器確定的焊接操作和材料去除操作。

技術領域

本發明涉及一種用于軌道車輛零件的自動機械加工和焊接的裝置和方法，所述軌道車輛零件包括側架和承梁，該裝置和方法用于這類零件的制造和檢修。

背景技術

當前用于制造和檢修貨運車輛側架和承梁的過程涉及加強的人工勞動輸入。使用由精密鋼制成的傳統“硬”計量器確定零件與預期尺寸的差異，以及專業訓練的工作人員手動地將澆鑄零件焊接并磨削為預期的最終大小和尺寸。傳統計量器使用寬的容差，并相反地產生具有最小尺寸精度的軌道零件，導致差的轉向架總成性能。此外，手動工作呈現出對于工作人員的高傷害風險和對于雇主的高開銷，這些雇主不得不維持培訓的職工隊伍并為有風險的活動和/或可能的傷害提供補償。

此外，重新制造側架和承梁涉及將專用設備和專業技能人員集中在單一地點。因此，將重的軌道車輛轉向架零件運送到單一地點的運輸成本使商業檢修過程在經濟上不可行。因此，需要一種用于這些目的的便攜系統。然而，傳統機械加工(這在本文中指的是利用工具切割金屬，從而相比于磨削提供更大的尺寸精度)通常需要將非常大且重的機械固定安裝到地面以控制振動。因此，設計一種通過計算機控制的機器人機械用于加工大的、重的零件的便攜系統構成重大挑戰。

進一步，使用物理計量器使軌道車輛零件的一個表面與另一個表面相比較并使它們相一致使得這種比較被限制到彼此靠近的表面。需要的是運用軌道車輛零件(諸如側架或承梁)上的不同尺寸的參考點以比較彼此較遠的表面并使其一致的能力。

通過引用并入本文的美國專利第4,187,600號教導了一種用于機械加工軌道轉向架承梁的裝置，該裝置包括運作在承梁上時用于支撐該承梁的可旋轉固定件。同樣通過引用并入本文的具有相同發明人的美國專利第4,190,390號公開了一種用于機械加工軌道轉向架側架的裝置。

盡管此前未結合檢修軌道車輛轉向架零件來使用，但是機器人定位系統是已知的，這些系統使用六個千斤頂使工具圍繞六個軸旋轉：x軸、y軸、z軸、俯仰軸、翻滾軸和偏航軸。在各個實施方式中，這些定位系統被稱為六足機構或史都華(Stewart)平臺。示例包括在美國專利第6,071,031號和美國專利第 6,240,799號中所公開的技術，這兩個美國專利通過引用并入本文。此前還未將六腿機構或類似裝置與大且重的澆鑄零件(諸如軌道車輛側架)的焊接和機械加工組合使用。

同樣通過引用并入本文的美國專利申請公開第US/2004/0014405號描述了一種便攜機械加工設備，該設備用于通過車床加工、拉銷、銑削、車銑、磨削和深滾壓操作加工車輪的外表而不將車輪從軌道車輛拆下。

同樣通過引用并入本文的US 2015/0034607和US 2010/161123公開了機器人以及用于控制機器人的系統，其可以適用于特定焊接應用。

同樣通過引用并入本文的US 2011/0174793描述了一種具有定位器的機器人系統，該定位器允許移動性和減小的占地面積。同樣通過引用并入本文的美國專利第5,783,921號描述了一種適用于簡化安裝和操作的焊接機器人。

現有技術未教導用于針對軌道車輛轉向架零件的初始檢查、焊接、材料去除和最終零件檢查的自動系統，該自動系統使用在軌道系統上的六足機器人，或可以將該自動系統從一個安裝位置運輸到另一個安裝位置，或該自動系統運用新穎的在零件上的尺寸的基準表面來改善整體容差和轉向架性能。

發明內容