一种轨道交通功率模块自动化装配流水线的制作方法

本实用新型主要涉及轨道交通检修设备技术领域，特指一种轨道交通功率模块自动化装配流水线。

背景技术：

在以铁道机车、动车组和城市轨道交通为代表的轨道交通领域，其电气系统的牵引及辅助功率模块一般采用模块式设计，单个功率模块的重量较大（约50-200kg范围）。在功率模块进行高级别检修时（如动车组次轮五级修），需要将功率模块拆下并运送到专业检修场地进行解体检修，同时更换大量的关键器件（例如：散热器、IPM、二极管等）再重新装配。

以动车组次轮五级修的功率模块检修为例，目前采用传统的手工单体检修方式，检修过程全部由人工在单体工作台完成，作业过程的质量把控基本依靠作业人员的质量意识。由于需拆解及装配的零部件较多，涉及的螺栓规格种类和数量繁多，在人工装配过程中，容易出现作业疲劳等原因导致的螺栓用错、力矩值不符合工艺要求的情况。而且目前检修数据以纸质文件形式保存，不能满足信息系统的数据追溯要求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、装配效率高的轨道交通功率模块自动化装配流水线。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种轨道交通功率模块自动化装配流水线，包括输送线、依次布置的功率模块散热器上线工位、导热硅脂涂覆工位、温度继电器安装及底层布线工位、低感母排安装工位、电容电阻组件安装工位、小支座安装及中层布线工位、中层螺栓紧固工位、滤波电容安装工位和功率模块下线工位；所述输送线依次经过各工位形成流水线；所述输送线的一侧设置有一台以上的吊装设备，用于物料的吊装上料。

作为上述技术方案的进一步改进：

各工位上均配置有力矩工具和报警器，各力矩工具和报警器均连接至一控制器，各所述力矩工具用于将力矩信号传递至控制器；所述控制器用于在力矩信号超过预设阈值时发送报警信号至报警器。

各力矩工具通过WIFI或蓝牙与控制器相连。

各工位上均配置有数据采集分析模块，各数据采集分析模块与所述控制器相连。

所述吊装设备包括铝合金悬臂吊，所述悬臂吊的顶端安装有气动葫芦。

所述输送线包括多节依次对接的工作台；各工位对应一台工作台。

所述工作台包括台面、支撑所述台面的支撑架和位于支撑架中心位置处的旋转组件，所述支撑架包括多根支撑柱，各所述支撑柱的底部设有万向脚轮；所述台面上设有用于滑动输送工件的滑动组件；所述支撑架安装于所述旋转组件上并可在旋转组件上水平转动。

所述滑动组件包括两排并列布置用于放置并滑动输送工件的滑轮；两列滑轮的上方两侧设置有水平布置的导向轮。

所述台面的一侧或两侧设置有用于夹持工件的夹持组件。

所述旋转组件包括底座、轴承、轴承套和转轴；所述轴承安装于所述轴承套内，所述轴承套安装在底座上，所述转轴安装在轴承内且一端与支撑架相连。

所述转轴上套设有限位块，所述底座的一侧设置有挡块，用于与限位块相配合以限制转轴的转动角度。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的轨道交通功率模块自动化装配流水线，采用流水化生产模式，节拍化生产，通过输送线使物料在各工位上的顺序输送，通过吊装设备实现各工件在吊装上料，结构简单，相对于之前的单工位的装配模式、提高了装配效率。

本实用新型的轨道交通功率模块自动化装配流水线，力矩工具上能够将力矩信号传递至控制器，通过控制器对力矩作业进行监控，从而提高装配质量。

本实用新型的轨道交通功率模块自动化装配流水线，在进行检测作业时，将工作（如功率模块）放置在台面上，可以手动旋转台面和支撑架，使台面和支撑架围绕旋转组件旋转，且支撑柱上的万向脚轮则配合旋转，从而便于操作人员进行各种操作，提高装配或检修效率；其中滑动组件为安装梁两侧的滑轮，结构简单且操作简便。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的主视结构示意图。

图3为本实用新型的俯视结构示意图。

图4为本实用新型的方框结构示意图。

图5为本实用新型中工作台的立体结构示意图。

图6为本实用新型中旋转组件的立体结构示意图。

图中标号表示：101、功率模块散热器上线工位； 102、导热硅脂涂覆工位；103、温度继电器安装及底层布线工位；104、低感母排安装工位；105、电容电阻组件安装工位；106、小支座安装及中层布线工位；107、中层螺栓紧固工位；108、滤波电容安装工位；109、功率模块下线工位；2、输送线；3、吊装设备；301、悬臂吊；302、气动葫芦；4、工作台；41、支撑架；4101、支撑柱；4102、横梁；4103、连接板；4104、万向脚轮；42、台面；4201、安装梁；4202、滑动组件；4203、滑轮；43、夹持组件；4301、伸缩气缸；4302、橡胶缓冲块；44、导向轮；4401、导向条；45、连接部；46、旋转组件；4601、底座；4602、轴承套；4603、轴承；4604、转轴；4605、限位块；4606、挡块；47、过线槽；5、控制器；6、报警器。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1至图4所示，本实施例的轨道交通功率模块自动化装配流水线，包括输送线2、依次布置的功率模块散热器上线工位101、导热硅脂涂覆工位102、温度继电器安装及底层布线工位103、低感母排安装工位104、电容电阻组件安装工位105、小支座安装及中层布线工位106、中层螺栓紧固工位107、滤波电容安装工位108和功率模块下线工位109；输送线2依次经过各工位形成装配流水线；输送线2的一侧设置有一台以上的吊装设备3，用于物料的吊装上料。本实用新型的轨道交通功率模块自动化装配流水线，采用流水化生产模式，节拍化生产，各工位上的分工清晰明确，通过输送线2使物料在各工位上的顺序输送，通过吊装设备3实现各工件在吊装上料，结构简单，相对于之前的单工位的装配模式、提高了装配效率，满足峰值时的产能。

本实施例中，各工位上均配置有力矩工具（图中未示出）和报警器6，各力矩工具和报警器6均连接至一控制器5，各力矩工具用于将力矩信号传递至控制器5；控制器5用于在力矩信号超过预设阈值（每个工位对应不同的阈值）时发送报警信号至报警器6，进行声光报警提示，保障轨道交通功率模块装配过程的产品质量，起到预防螺栓用错，力矩用错等质量问题的发生。具体地，各力矩工具通过WIFI或蓝牙与控制器5相连。

本实施例中，输送线2采用铝合金轨道，滑动摩擦系数小于1% ，在运转功率模块过程中，启动时的滑动摩擦系数为0.5%-0.75%，滑行后为0.2%-0.38%，其拉动力较其它轨道轻便。其具有以下特点：轨道自重轻，减轻了对支柱的压力；通过轨道连接件简单方便的实现轨道间的对接，无需焊接；防尘防水；完全的免维护、免润滑。

本实施例中，吊装设备3共有两台，具体包括铝合金悬臂吊301，悬臂吊301的顶端安装有气动葫芦302，用于散热器或者滤波电容的吊装上料，即使用吊装设备3将散热器、电容等物料吊装上流水线，便于进行模块检修或装配作业。其使用英格索兰气动葫芦，采用铝合金轨道悬臂吊301，其重量轻、易于转动，滚动阻力小，确保运行平稳。

如图4所示，本实施例中，流水线还配置有以下模块：

①人员资质模块：通过读卡器或员工编码扫描员工信息，并和系统设定参数比对；设置多个权限级别的账户（至少3 级），高级别权限可以增设低级别权限账户。

②工艺设置模块：各装配工序（包括并行工序、顺序工序）之间的逻辑设定，其中包括工艺顺序、装配螺栓位置、数量、力矩值、结果状态、颜色报告、文字提示等。每一步正确才能进行下一步。对使用的工艺装备进行设定，并根据智能力矩系统接收到的信息，判断工具是否符合要求。

③现场监控模块介绍：可以通过读取、控制扭力工具的预先设定的程序，并和需装配产品的标准值数值进行比对，符合要求时进行后续操作；不符合要求时，不可以继续操作并以声光电的形式进行提醒。可以采集开关量数据，识别工具是否正在使用，当使用的工具符合要求时继续后续操作；不符合要求时不可以继续操作，并以声、光、电的形式提醒。

④数据采集分析模块介绍：通过人工输入、扫描、自动采集（采集对象包括现场使用的扭力工具等）等方式记录人员和作业的信息，主要包括：装配信息和数据采集。包括产品信息、装配作业数据（包括螺栓紧固实际扭矩作业时间、工具使用等）；产品VIN、操作员ID号、力矩值、状态结果等；装配信息和数据追溯。所有数据可通过设置条件检索。如：时间、产品VIN、操作员ID等。装配信息和数据记录。智能力矩系统上产品正常装配完成后，能自动生成产品装配报告，并上传到服务器上的指定文件目录中。

另外，流水线通过智能化的设备对装配现场实现网络化管理，实现装配错误预防，减少人为因素等导致的质量问题，同时为未来实现装配现场可视化管理提供支持。

流水线上提供充电接口，根据不同CI功率模块分别定制力矩管理需求，力矩管理系统具备力矩紧固防错及数据上传系统功能，可根据装配工艺进行编辑设定，满足现场作业要求，设定内容主要包括工艺顺序、装配螺栓位置、数量、力矩值、角度数值、结果状态、颜色报告、文字提示等。

产品正常装配完成后，能自动生成PDF格式的产品装配报告（报告格式按照用户要求进行编辑）并上传至服务器指定目录，供管理人员查看、分析。装配报告包含完整的装配履历信息，包括装配人员、装配时间、特殊特性过程参数、关键件和工具信息等。

力矩数据信息要求上传系统保存所有工位对应的装配过程数据，可供查询完工产品的装配过程报告，并以不可编辑的PDF格式打印或导出。

如图5和图6所示，本实施例中，输送线2包括多节依次对接的工作台4；各工位对应一台检测工作台4。具体地，工作台4包括台面42和支撑台面42的支撑架41，支撑架41包括多根支撑柱4101以及连接支撑柱4101的横梁4102，各支撑柱4101的底部均设有万向脚轮4104；台面42上设有两根并列设置的安装梁4201，安装梁4201上安装有用于滑动输送功率模块的滑动组件4202，其中滑动组件4202包括两排并列布置的滑轮4203，两列滑轮4203分别安装于两根安装梁4201的内侧；支撑架41的中心位置处设置有旋转组件46，旋转组件46的一端固定在地面上，支撑架41则安装于旋转组件46的另一端上并可在旋转组件46上水平转动。在进行检测作业时，将工作（如功率模块）放置在台面42上，可以手动旋转台面42和支撑架41，使台面42和支撑架41围绕旋转组件46旋转，且支撑柱4101上的万向脚轮4104则配合旋转，从而便于操作人员进行各种操作，降低作业难度，提高装配或检修效率；其中滑动组件4202为安装梁4201两侧的滑轮4203，结构简单且操作简便。

本实施例中，两排滑轮4203的上方设置有导向条4401，导向条4401沿安装梁4201的布置方向布置，导向条4401的下方设置有水平布置的导向轮44，用于在输送方向形成导向，保证功率模块的顺利输送。

本实施例中，台面42的一侧或两侧设置有用于夹持功率模块的夹持组件43；具体地，夹持组件43包括一个以上的伸缩气缸4301或伸缩油缸，优选的，在安装梁4201两侧各安装两个伸缩气缸4301（图中只示出一侧），在进行工作夹紧时，各伸缩气缸4301的伸缩端伸出，将工作夹持固定在台面42上；另外，为了保证伸缩端不会对工件形成夹持损伤，在伸缩气缸4301的伸缩端设有橡胶缓冲块4302。

本实施例中，支撑架41的前端或后端设置有与用于与相邻支撑架41相连的连接部45，连接部45包括定位柱或定位套，具体位于支撑架41的横梁4102上；在本实施例中，支撑架41的前端设置有定位套，后端则设有定位柱，通过定位套与定位柱之间的配合，从而实现相邻支撑架41之间的连接，结构简单且定位精准。当然，在其它实施例中，也可用其它相互配合的结构。

如图6所示，本实施例中，旋转组件46包括底座4601、轴承4603、轴承套4602和转轴4604；轴承4603安装于轴承套4602内，轴承套4602安装在底座4601上，转轴4604安装在轴承4603内且一端与支撑架41上的连接板4103相连（连接板4103位于两横梁4102之间）。其中底座4601通过螺栓固定于地面，在台面42旋转时，转轴4604同步转动；另外在转轴4604上套设有限位块4605，底座4601的一侧设置有挡块4606，用于与限位块4605相配合以限制转轴4604的转动角度，如限定台面42和支撑架41只能往一个方向旋转180度，提高作业的安全性。

本实施例中，支撑架41上设有用于走线的过线槽47，防止电缆电线掉在地上而受万向脚轮4104挤压而损坏。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。