試論轉向架組裝流水線裝配工位

毛慶賀 王新濤 崔征宇

摘要：隨著我國軌道交通的高速發展，鐵路客車保有規模日漸擴大，尤其是高鐵的運里程和動車組保有數量逐漸增長，同時動車組列車的運行速度也在逐年提升。本文主要介紹轉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，以期能夠幫助專業人員，并且為我國轉向架智能制造研究提供幫助。

關鍵詞：轉向架;組裝流水線;裝配工位

1.現狀

在智能制造長驅發展的背景下，轉向架組裝流水線模式應運而生;國外的動車技術雖然已經非常成熟，但是在動車組轉向架組裝流水線中央控制管理系統研發方面，仍然處于起步階段。轉向架的組裝還是主要靠人工完成，明顯效率很低。我國轉向架自動化組裝流水線的各個下位機系統已經形成了自動化控制，實現了對轉向架組裝流水線各個下位機系統集中監控。目前，我國轉向架自動化組裝系統仍然處于初級階段，需要我們不斷努力，促使該系統會日趨完善。裝配工位是轉向架自動化組裝流水線中十分重要的一環，開展組裝流水線裝配工位研究對我國轉向架智能制造水平的提升有著十分積極的作用。

2.轉向架裝配工位組成

轉向架起到對整個車輛的承載、導向和減振作用，同時還是牽引與制動的最終執行機構，直接影響動車組的安全性和舒適性，是用戶嚴密關切、高度關注的部件。裝配工位在組裝流水線負責轉向架零部件的組裝，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、電機裝配工位。每個工位都擁有現場PLC。現場PLC根據就地操作箱的操作指令進行獨立控制，并且通過硬連線與中央PLC進行連接以實現集中控制。

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、電機裝配工位。每個工位要嚴格按照裝配程序進行工件的安裝。當構架在工位安裝完成之后，通過向中央控制管理系統發送指令，呼叫空中小車，將構架運送到下一工位。其中，只有本工位處于發送構架狀態，并且下一個工位正好處于接收構架狀態，空中小車才能在中央控制管理系統的控制下，將構架進行運輸。各工位之間在控制上要密切配合，同時要和中央控制管理系統保持實時聯系，方便系統的集中監控。

4.裝配工位控制流程

裝配工位負責轉向架零部件的組裝，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、電機裝配工位。控制程序流程設計上要使各工位嚴格按照裝配工藝進行工作。

5.工作流程示例

5.1桿件裝配工位動作流程

桿件裝配工位負責轉向架桿件的裝配。在桿件裝配工位空閑的情況下，現場工作人員首先做好構架接受的準備工作，準備工作完成后，通過按動桿件裝配工位操作臺的“呼叫新構架”按鍵，按鍵按下后會生成一個指令，該指令指揮空中小車將一個構架從上一個工位運輸至桿件裝配工位，構架達到指定位置并進行固定后，空中小車脫離構架并升至桿件裝配工位上方待命。此時，現場工作人員按下“調用工件”按鈕，該按鈕按下后會發出一條指令，中央控制系統接收指令后同時指揮倉庫系統和運送系統，倉庫系統在倉庫中尋找合適的托盤并調出，運送系統接收指令后指揮AGV小車自動行駛至倉庫位置，此時倉庫系統和運送系統協同指揮，AGV小車與桿件托盤鎖緊，同時倉庫系統與桿件托盤解鎖，AGV小車將桿件托盤運送至桿件裝配工位相應位置。AGV將桿件托盤運送到位之后，現場工作人員將桿件組裝至構架上，空載AGV小車自動回到待機位置，并等待下一個指令。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上的按鈕“去空中小車裝載/卸載位置”，空中小車將自動開始向工位桿件裝配工位移動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確停止后，進行構架的卸載。構架卸載完成后，空中小車自動啟動行駛到下工序上方并定位。

5.2電機裝配工位動作流程

電機裝配工位負責轉向架電機的裝配。在電機裝配工位空閑的情況下，現場工作人員首先做好構架接受的準備工作，準備工作完成后，通過按動電機裝配工位操作臺的“呼叫新構架”按鍵，按鍵按下后會生成一個指令，該指令指揮空中小車將一個構架從上一個工位運輸至電機裝配工位，構架達到指定位置并進行固定后，空中小車脫離構架并升至裝配工位上方待命。現場工作人員通過按動電機裝配工位操作臺的“呼叫工件”按鈕，按鍵按下后會生成一個指令，中央控制系統接收指令后同時指揮倉庫系統和運送系統，倉庫系統在倉庫中尋找合適的托盤并調出，運送系統接收指令后指揮AGV小車自動行駛至倉庫位置，此時倉庫系統和運送系統協同指揮，AGV小車與電機鎖緊，同時倉庫系統與電機解鎖，AGV小車將電機運送至電機裝配工位相應位置。AGV將電機運送到位之后，空載AGV小車自動回到待機位置，并等待下一個指令。操作人員將電機進行組裝，組裝完成后，操作人員按動電機裝配工位上構架輸出按鍵，按鍵按下后會生成一條指令，該指令指揮空中小車下降至構架位置，并與構架進行連接，連接完成后構架與電機裝配工位脫離，空中小車升起，將構架運送至下工序。

6.結語

隨著中國高速軌道交通業的大力發展，高速軌道交通列車開行數量快速提升，對轉向架運行可靠性的要求也越來越高。本文介紹的轉向架組裝流水線裝配工位已在我國北方某大型車輛制造企業中使用，其是轉向架自動化組裝流水線重要的組成部分。裝配工位工作穩定，能夠穩定順利的完成部件裝配任務。裝配工位工作效率高，運行穩定，為轉向架自動化組裝流水線的安全穩定地運行提供了可靠的保障，更能助力我國動車組列車的智能制造發展進程。

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