試論轉(zhuǎn)向架組裝流水線裝配工位

毛慶賀 王新濤 崔征宇

摘要：隨著我國(guó)軌道交通的高速發(fā)展，鐵路客車保有規(guī)模日漸擴(kuò)大，尤其是高鐵的運(yùn)里程和動(dòng)車組保有數(shù)量逐漸增長(zhǎng)，同時(shí)動(dòng)車組列車的運(yùn)行速度也在逐年提升。本文主要介紹轉(zhuǎn)向架組裝流水線模式下的裝配工位，包括裝配工位的組成、控制要求、控制流程，以期能夠幫助專業(yè)人員，并且為我國(guó)轉(zhuǎn)向架智能制造研究提供幫助。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向架;組裝流水線;裝配工位

1.現(xiàn)狀

在智能制造長(zhǎng)驅(qū)發(fā)展的背景下，轉(zhuǎn)向架組裝流水線模式應(yīng)運(yùn)而生;國(guó)外的動(dòng)車技術(shù)雖然已經(jīng)非常成熟，但是在動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架組裝流水線中央控制管理系統(tǒng)研發(fā)方面，仍然處于起步階段。轉(zhuǎn)向架的組裝還是主要靠人工完成，明顯效率很低。我國(guó)轉(zhuǎn)向架自動(dòng)化組裝流水線的各個(gè)下位機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)形成了自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)向架組裝流水線各個(gè)下位機(jī)系統(tǒng)集中監(jiān)控。目前，我國(guó)轉(zhuǎn)向架自動(dòng)化組裝系統(tǒng)仍然處于初級(jí)階段，需要我們不斷努力，促使該系統(tǒng)會(huì)日趨完善。裝配工位是轉(zhuǎn)向架自動(dòng)化組裝流水線中十分重要的一環(huán)，開展組裝流水線裝配工位研究對(duì)我國(guó)轉(zhuǎn)向架智能制造水平的提升有著十分積極的作用。

2.轉(zhuǎn)向架裝配工位組成

轉(zhuǎn)向架起到對(duì)整個(gè)車輛的承載、導(dǎo)向和減振作用，同時(shí)還是牽引與制動(dòng)的最終執(zhí)行機(jī)構(gòu)，直接影響動(dòng)車組的安全性和舒適性，是用戶嚴(yán)密關(guān)切、高度關(guān)注的部件。裝配工位在組裝流水線負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向架零部件的組裝，是組裝流水線的重要組成部分。裝配工位包括，管路裝配工位、桿件裝配工位、閘盤裝配工位、電機(jī)裝配工位。每個(gè)工位都擁有現(xiàn)場(chǎng)PLC?，F(xiàn)場(chǎng)PLC根據(jù)就地操作箱的操作指令進(jìn)行獨(dú)立控制，并且通過硬連線與中央PLC進(jìn)行連接以實(shí)現(xiàn)集中控制。

3.裝配工位控制要求

裝配工位比較多，包括管路裝配工位、桿件裝配工位、閘盤裝配工位、電機(jī)裝配工位。每個(gè)工位要嚴(yán)格按照裝配程序進(jìn)行工件的安裝。當(dāng)構(gòu)架在工位安裝完成之后，通過向中央控制管理系統(tǒng)發(fā)送指令，呼叫空中小車，將構(gòu)架運(yùn)送到下一工位。其中，只有本工位處于發(fā)送構(gòu)架狀態(tài)，并且下一個(gè)工位正好處于接收構(gòu)架狀態(tài)，空中小車才能在中央控制管理系統(tǒng)的控制下，將構(gòu)架進(jìn)行運(yùn)輸。各工位之間在控制上要密切配合，同時(shí)要和中央控制管理系統(tǒng)保持實(shí)時(shí)聯(lián)系，方便系統(tǒng)的集中監(jiān)控。

4.裝配工位控制流程

裝配工位負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向架零部件的組裝，是組裝流水線的重要組成部分。裝配工位包括，管路裝配工位、桿件裝配工位、閘盤裝配工位、電機(jī)裝配工位?？刂瞥绦蛄鞒淘O(shè)計(jì)上要使各工位嚴(yán)格按照裝配工藝進(jìn)行工作。

5.工作流程示例

5.1桿件裝配工位動(dòng)作流程

桿件裝配工位負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向架桿件的裝配。在桿件裝配工位空閑的情況下，現(xiàn)場(chǎng)工作人員首先做好構(gòu)架接受的準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備工作完成后，通過按動(dòng)桿件裝配工位操作臺(tái)的“呼叫新構(gòu)架”按鍵，按鍵按下后會(huì)生成一個(gè)指令，該指令指揮空中小車將一個(gè)構(gòu)架從上一個(gè)工位運(yùn)輸至桿件裝配工位，構(gòu)架達(dá)到指定位置并進(jìn)行固定后，空中小車脫離構(gòu)架并升至桿件裝配工位上方待命。此時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)工作人員按下“調(diào)用工件”按鈕，該按鈕按下后會(huì)發(fā)出一條指令，中央控制系統(tǒng)接收指令后同時(shí)指揮倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)和運(yùn)送系統(tǒng)，倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)在倉(cāng)庫(kù)中尋找合適的托盤并調(diào)出，運(yùn)送系統(tǒng)接收指令后指揮AGV小車自動(dòng)行駛至倉(cāng)庫(kù)位置，此時(shí)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)和運(yùn)送系統(tǒng)協(xié)同指揮，AGV小車與桿件托盤鎖緊，同時(shí)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)與桿件托盤解鎖，AGV小車將桿件托盤運(yùn)送至桿件裝配工位相應(yīng)位置。AGV將桿件托盤運(yùn)送到位之后，現(xiàn)場(chǎng)工作人員將桿件組裝至構(gòu)架上，空載AGV小車自動(dòng)回到待機(jī)位置，并等待下一個(gè)指令。桿件裝配工位的裝配工作完成后，操作員按下桿件裝配工位就地操作臺(tái)上的按鈕“去空中小車裝載/卸載位置”，空中小車將自動(dòng)開始向工位桿件裝配工位移動(dòng)并定位在桿件裝配工位上方。空中小車在桿件裝配工位上方準(zhǔn)確停止后，進(jìn)行構(gòu)架的卸載。構(gòu)架卸載完成后，空中小車自動(dòng)啟動(dòng)行駛到下工序上方并定位。

5.2電機(jī)裝配工位動(dòng)作流程

電機(jī)裝配工位負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向架電機(jī)的裝配。在電機(jī)裝配工位空閑的情況下，現(xiàn)場(chǎng)工作人員首先做好構(gòu)架接受的準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備工作完成后，通過按動(dòng)電機(jī)裝配工位操作臺(tái)的“呼叫新構(gòu)架”按鍵，按鍵按下后會(huì)生成一個(gè)指令，該指令指揮空中小車將一個(gè)構(gòu)架從上一個(gè)工位運(yùn)輸至電機(jī)裝配工位，構(gòu)架達(dá)到指定位置并進(jìn)行固定后，空中小車脫離構(gòu)架并升至裝配工位上方待命?，F(xiàn)場(chǎng)工作人員通過按動(dòng)電機(jī)裝配工位操作臺(tái)的“呼叫工件”按鈕，按鍵按下后會(huì)生成一個(gè)指令，中央控制系統(tǒng)接收指令后同時(shí)指揮倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)和運(yùn)送系統(tǒng)，倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)在倉(cāng)庫(kù)中尋找合適的托盤并調(diào)出，運(yùn)送系統(tǒng)接收指令后指揮AGV小車自動(dòng)行駛至倉(cāng)庫(kù)位置，此時(shí)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)和運(yùn)送系統(tǒng)協(xié)同指揮，AGV小車與電機(jī)鎖緊，同時(shí)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)與電機(jī)解鎖，AGV小車將電機(jī)運(yùn)送至電機(jī)裝配工位相應(yīng)位置。AGV將電機(jī)運(yùn)送到位之后，空載AGV小車自動(dòng)回到待機(jī)位置，并等待下一個(gè)指令。操作人員將電機(jī)進(jìn)行組裝，組裝完成后，操作人員按動(dòng)電機(jī)裝配工位上構(gòu)架輸出按鍵，按鍵按下后會(huì)生成一條指令，該指令指揮空中小車下降至構(gòu)架位置，并與構(gòu)架進(jìn)行連接，連接完成后構(gòu)架與電機(jī)裝配工位脫離，空中小車升起，將構(gòu)架運(yùn)送至下工序。

6.結(jié)語(yǔ)

隨著中國(guó)高速軌道交通業(yè)的大力發(fā)展，高速軌道交通列車開行數(shù)量快速提升，對(duì)轉(zhuǎn)向架運(yùn)行可靠性的要求也越來越高。本文介紹的轉(zhuǎn)向架組裝流水線裝配工位已在我國(guó)北方某大型車輛制造企業(yè)中使用，其是轉(zhuǎn)向架自動(dòng)化組裝流水線重要的組成部分。裝配工位工作穩(wěn)定，能夠穩(wěn)定順利的完成部件裝配任務(wù)。裝配工位工作效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，為轉(zhuǎn)向架自動(dòng)化組裝流水線的安全穩(wěn)定地運(yùn)行提供了可靠的保障，更能助力我國(guó)動(dòng)車組列車的智能制造發(fā)展進(jìn)程。

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