动车组座椅输送装置工艺设计开发

南车青岛四方机车车辆股份有限公司 孙笃玲 安春雷 赵成刚 雷 达

动车组座椅输送装置工艺设计开发

南车青岛四方机车车辆股份有限公司 孙笃玲 安春雷 赵成刚 雷 达

本文通过对目前动车组客室座椅的安装现状进行分析，开发设计了自动化动车组座椅输送装置。通过样件试制和试验，进行了座椅安装流程对比分析，为今后动车组座椅的安装提供参考。

动车组；座椅输送装置；自动化

1.引言

近年来，随着我国经济的迅速发展，自动化生产技术在各行各业得到快速发展。在提高劳动生产率、降低劳动强度、改善产品质量、降低生产制造成本、缩短生产周期等方面发挥了巨大的作用。

就动车组而言，整列动车组（8编组）设计以座车为主，座椅数量众多，座椅的输送仍大量采用物流叉车与人工搬运的方式，自动化输送系统一直属于空白。为适应动车组的快速生产和高质量要求，提高座椅安装效率，需开发设计现代化的座椅运输搬运及安装装置，对于提高装备制造水平及生产效率，具有重要的现实指导意义。

2.座椅输送安装现状

目前，动车组座椅的输送99%以上采用叉车与人抬为主，而这一工序所占工时和劳动强度约占总装工序的15%以上，在公司快速发展的背景下，已经成为制约生产的瓶颈工序。

因此，研发一种节能环保、投资少、效率高、成本低、产品性能一流的自动化座椅输送装置是当前势在必行的趋势。

3.座椅输送装置模型的建立

该座椅输送装置是集座椅储运一体化及将座椅运送到车内安装的装置，主要包括一条座椅输送装置、一套座椅支撑工装。

图1 座椅输送装置整体布局图

图2 安装流程对比图

座椅支撑工装用于将座椅固定、转移、推动到输送装置之上，输送装置自动将座椅及工装输送到车厢之内。完成后，座椅支撑工装可以通过输送装置输送到地面，座椅输送装置整体布局见图1所示。

3.1 主体结构

3.1.1 座椅输送装置

输送装置主体机构以铝合金型材为主，是由前导向板、主导向板、输送链条、后导向板、机架组成。

(1)前导向板

前导向板非工作状态可以放于主导向板上，节省空间；前导向板由不锈钢制作而成，将工装导入输送装置。

(2)输送链条

输送链条为带挡块的不锈钢链条，噪音低，无需润滑，干净清洁。

(3)后导向板

与前导向板类似，非工作状态可以放于主导向板上，节省空间；由不锈钢制作而成，将工装导出输送装置。

(4)机架

机架由型材焊接而成，外面有不锈钢护板。

3.1.2 座椅支撑工装

座椅工装主体机构是由座椅定位及卡紧装置、万向轮收缩/伸出装置、外侧框架组成。用于将动车座椅固定、移动、打包、输送、运输。

(1)座椅定位及卡紧装置

定位由四个销钉组成，45#钢经热处理，耐磨，耐撞击。卡紧装置包括卡爪、转动轴、拉杆、锁紧卡板及脚踏板组成；卡爪、转动轴、拉杆、锁紧卡板由45#钢经热处理制作而成，耐磨，耐撞击，使用寿命长；脚踏板做防滑处理，便于踩踏。

(2)万向轮收缩/伸出装置

万向轮收缩/伸出装置由万向轮、齿轮、齿条、转动轴、拉杆、脚踏板组成。齿轮齿条由40Cr经热处理制作，转动轴、拉杆、锁紧卡板由45#钢经热处理制作而成，耐磨，耐撞击，使用寿命长；脚踏板做防滑处理，便于踩踏。

(3)外侧框架

外侧框架材质为铝合金，质量轻，防锈，可以代替转运托盘。

3.1.3 电气控制系统

本系统由PLC、变频器等组成，动力电源380v/50HZ，性能可靠，操作方便。

设备电控系统由电控柜、操作控制台组成。控制柜上设有完成输送过程全部控制按钮、指示灯、数字显示装置等，对整机的操作控制及各工作状态进行控制。

采用双控制面板方式，下方为固定控制面板，上方为遥控控制面板，通过磁铁可吸附于车厢之内。

另外，考虑了短路保护、电机的过载保护功能等。

3.2 座椅输送流程

采用自动化座椅输送装置后的座椅输送方式。

4.对比分析

4.1 安装流程对比分析

使用人工与自动化座椅安装流程对比见图2所示。

4.2 效益分析

通过使用自动化的座椅运输装置后我们不难发现：

(1)固定座椅方面：将座椅安装孔落入工装定位销之内，通过踩踏脚踏板带动卡爪可将座椅牢固固定于工装之上，再次踩踏脚踏板可将座椅松开，人工搬下座椅，省去了座椅安装人员拆除与木质托盘紧固螺栓工序，降低了工人劳动强度，减少了人员配置1人；

(2)移动座椅方面：踩踏脚踏板可以将万向轮伸出工装之外，可以手动推动座椅至座椅输送装置上，省去了物流叉车将座椅运输至二层平台的工序，降低了叉车的使用率，节约了生产制造成本；省去了座椅安装人员将座椅抬入车厢内的工序，降低了工人劳动强度，减少了人员配置1人；

(3)改用座椅支撑工装，整套工装为纯机械装置，工装之间可以通过定位销及卡爪固定，牢固，可靠，安全，便于转运，使用寿命长，节约了生产制造成本。

5.结束语

通过对座椅输送装置的投入生产及现车试验，动车组座椅输送及组装生产线在生产效率、工人劳动强度和经济效益提升方面取得显著成效，希望能为制造行业自动化组装提供一些参考。

孙笃玲（1966—），女，大学本科，高级工程师，现供职于南车青岛四方机车车辆股份有限公司。

安春雷（1982—），男，硕士，工程师，现供职于南车青岛四方机车车辆股份有限公司。