华工科技铁路货车底架智能焊接工作站落地投产

在重载铁路运输持续跃迁的今天，一列列奔驰的货运列车串联起国民经济的流通脉络，而货车底架作为整车的承重骨骼，每一道焊缝的精度与质量，都直接关乎列车运行安全与使用寿命。

国内铁路货车产能扩容与品质升级的进程中，曾一度被传统人工焊接的瓶颈掣肘。

作业强度与环境的双重压力

焊接工位劳动强度大，现场焊接烟尘净化效果有限，作业环境亟待改善；

质量稳定性不足

人工焊接手法存在个体差异，特殊焊接过程难以实现标准化管控；

柔性生产能力欠缺

传统人工示教焊接模式调试周期长，换产效率低，无法适配批量柔性生产需求。

随着华工科技智能制造业务版块为国内某大型轨道交通装备制造企业定制的智能焊接工作站落地投产，不仅啃下了大尺寸底架焊接的硬骨头，更跑出了轨道交通装备智造的加速度。

针对该企业的产线实际与工艺痛点，华工科技智能制造业务版块打造了一套占地22m×9m×4m的专业化智能焊接工作站，可适配长度8-16m、宽度2.9m、重量18T以内的各类铁路货车底架，聚焦横梁、侧梁装配的角焊缝的自动化焊接，从工装布局到智能控制系统全面升级。

柔性工装+多机协同

大尺寸工件精准适配

这套工作站最直观的突破是对大尺寸、多规格底架的全兼容能力。华工科技智能制造业务版块定制设计了“一端固定、一端移动”的变位机工装，两端配备带升降功能的夹紧装置，中间增设立柱支撑结构，工件先通过天车吊装至立柱上，变位机再通过升降将工件顶起夹紧，既保证装夹稳固，又能避免吊装冲击损伤设备。这套设计可灵活兼容8到16米不同长度的底架产品，无需更换工装即可覆盖X70、C70E等主流车型。

与之匹配的是两条总长20米的


机器人


焊接移动轴，有效焊接行程超16米，每条地轨搭载5台焊接机器人，单台机器人臂展2米，在集中控制系统的协调下10台焊接机器人并行作业，分工覆盖不同焊缝区域，配合变位机的翻转动作，实现工件多面焊缝的连续加工。经过


仿真


验证，单台底架整体焊接节拍约18分钟，稳稳满足敞车、平车底架均≤20分钟的产能要求。

华工·筑视-免示教焊接

告别逐点调试的低效模式

过去新车型底架上线，需要专业


工程师


现场逐点示教机器人轨迹，调试周期长、对人员技能要求高。华工科技智能制造业务版块将离线


编程


与3D视觉寻位及纠偏技术深度融合：只需导入工件3D数模，系统就能在虚拟环境中自动完成多机器人协同焊接路径规划、碰撞检测与离线仿真。同时，扁平化的系统界面也更方便操作，人工确认后直接生成机器人可执行程序，大幅压缩换产调试周期，也降低了对专业调试人员的依赖。

搭建虚拟工站环境

基于工站设计方案软件内构建虚拟工站环境

创建工作任务

在虚拟工站环境里导入工件3D结构模型，基于模型创建工作任务

设置加工参数

基于工作任务设置焊枪的移动路径、姿态、和焊接工艺等参数

自动规划拍照轨迹

离线编程软件基于工作任务自动规划每条焊缝的拍照路径

3D视觉采集数据

利用3D相机采集工件信息及焊缝信息

数据处理

软件处理3D视觉采集的数据。实现纠偏/生成焊缝路径

焊接路径生成

基于视觉处理结果生成机器人运动程序

开始焊接工作

01 离线编程功能

三维仿真 ：在虚拟环境中模拟机器人的运动和操作。

路径规划 ：自动/手动规划机器人的运动路径，避免碰撞。

程序生成 ：提供人工交互界面，能够编写、编辑和优化机器人的运动程序。

代码生成：将离线编程的结果显示为机器人可理解的代码，并导出到机器人


控制器


。

工艺包支持：集成特定工艺（如焊接、切割、喷涂）的编程模块，简化编程流程。

多机器人协同：支持多机器人系统的编程，包括同步作业和协调控制。

02 3D视觉寻位及纠偏功能

三维物体识别 ：软件能够识别三维空间中的物体，包括形状、尺寸和位置。

物体定位与测量：确定物体在空间中的位置和方向，以及测量物体的尺寸，为机器人提供精确的参考。

视觉寻位：利用3D视觉数据引导机器人执行精确的操作。

特征提取：识别物体的关键特征，如边缘、角点和表面，这些特征可以用于机器人的路径规划和任务执行。

从人工手持焊枪到机器人精准作业，从经验驱动到数据管控，该货车底架焊接工作站的落地，是重载铁路装备制造智能化升级的典型缩影。未来，华工科技将依托在智能焊接领域的技术积累与工程落地能力，持续为千行百业智能制造注入数字化动能。