试论转向架组装流水线装配工位

毛庆贺 王新涛 崔征宇

摘要：随着我国轨道交通的高速发展，铁路客车保有规模日渐扩大，尤其是高铁的运里程和动车组保有数量逐渐增长，同时动车组列车的运行速度也在逐年提升。本文主要介绍转向架组装流水线模式下的装配工位，包括装配工位的组成、控制要求、控制流程，以期能够帮助专业人员，并且为我国转向架智能制造研究提供帮助。

关键词：转向架;组装流水线;装配工位

1.现状

在智能制造长驱发展的背景下，转向架组装流水线模式应运而生;国外的动车技术虽然已经非常成熟，但是在动车组转向架组装流水线中央控制管理系统研发方面，仍然处于起步阶段。转向架的组装还是主要靠人工完成，明显效率很低。我国转向架自动化组装流水线的各个下位机系统已经形成了自动化控制，实现了对转向架组装流水线各个下位机系统集中监控。目前，我国转向架自动化组装系统仍然处于初级阶段，需要我们不断努力，促使该系统会日趋完善。装配工位是转向架自动化组装流水线中十分重要的一环，开展组装流水线装配工位研究对我国转向架智能制造水平的提升有着十分积极的作用。

2.转向架装配工位组成

转向架起到对整个车辆的承载、导向和减振作用，同时还是牵引与制动的最终执行机构，直接影响动车组的安全性和舒适性，是用户严密关切、高度关注的部件。装配工位在组装流水线负责转向架零部件的组装，是组装流水线的重要组成部分。装配工位包括，管路装配工位、杆件装配工位、闸盘装配工位、电机装配工位。每个工位都拥有现场PLC。现场PLC根据就地操作箱的操作指令进行独立控制，并且通过硬连线与中央PLC进行连接以实现集中控制。

3.装配工位控制要求

装配工位比较多，包括管路装配工位、杆件装配工位、闸盘装配工位、电机装配工位。每个工位要严格按照装配程序进行工件的安装。当构架在工位安装完成之后，通过向中央控制管理系统发送指令，呼叫空中小车，将构架运送到下一工位。其中，只有本工位处于发送构架状态，并且下一个工位正好处于接收构架状态，空中小车才能在中央控制管理系统的控制下，将构架进行运输。各工位之间在控制上要密切配合，同时要和中央控制管理系统保持实时联系，方便系统的集中监控。

4.装配工位控制流程

装配工位负责转向架零部件的组装，是组装流水线的重要组成部分。装配工位包括，管路装配工位、杆件装配工位、闸盘装配工位、电机装配工位。控制程序流程设计上要使各工位严格按照装配工艺进行工作。

5.工作流程示例

5.1杆件装配工位动作流程

杆件装配工位负责转向架杆件的装配。在杆件装配工位空闲的情况下，现场工作人员首先做好构架接受的准备工作，准备工作完成后，通过按动杆件装配工位操作台的“呼叫新构架”按键，按键按下后会生成一个指令，该指令指挥空中小车将一个构架从上一个工位运输至杆件装配工位，构架达到指定位置并进行固定后，空中小车脱离构架并升至杆件装配工位上方待命。此时，现场工作人员按下“调用工件”按钮，该按钮按下后会发出一條指令，中央控制系统接收指令后同时指挥仓库系统和运送系统，仓库系统在仓库中寻找合适的托盘并调出，运送系统接收指令后指挥AGV小车自动行驶至仓库位置，此时仓库系统和运送系统协同指挥，AGV小车与杆件托盘锁紧，同时仓库系统与杆件托盘解锁，AGV小车将杆件托盘运送至杆件装配工位相应位置。AGV将杆件托盘运送到位之后，现场工作人员将杆件组装至构架上，空载AGV小车自动回到待机位置，并等待下一个指令。杆件装配工位的装配工作完成后，操作员按下杆件装配工位就地操作台上的按钮“去空中小车装载/卸载位置”，空中小车将自动开始向工位杆件装配工位移动并定位在杆件装配工位上方。空中小车在杆件装配工位上方准确停止后，进行构架的卸载。构架卸载完成后，空中小车自动启动行驶到下工序上方并定位。

5.2电机装配工位动作流程

电机装配工位负责转向架电机的装配。在电机装配工位空闲的情况下，现场工作人员首先做好构架接受的准备工作，准备工作完成后，通过按动电机装配工位操作台的“呼叫新构架”按键，按键按下后会生成一个指令，该指令指挥空中小车将一个构架从上一个工位运输至电机装配工位，构架达到指定位置并进行固定后，空中小车脱离构架并升至装配工位上方待命。现场工作人员通过按动电机装配工位操作台的“呼叫工件”按钮，按键按下后会生成一个指令，中央控制系统接收指令后同时指挥仓库系统和运送系统，仓库系统在仓库中寻找合适的托盘并调出，运送系统接收指令后指挥AGV小车自动行驶至仓库位置，此时仓库系统和运送系统协同指挥，AGV小车与电机锁紧，同时仓库系统与电机解锁，AGV小车将电机运送至电机装配工位相应位置。AGV将电机运送到位之后，空载AGV小车自动回到待机位置，并等待下一个指令。操作人员将电机进行组装，组装完成后，操作人员按动电机装配工位上构架输出按键，按键按下后会生成一条指令，该指令指挥空中小车下降至构架位置，并与构架进行连接，连接完成后构架与电机装配工位脱离，空中小车升起，将构架运送至下工序。

6.结语

随着中国高速轨道交通业的大力发展，高速轨道交通列车开行数量快速提升，对转向架运行可靠性的要求也越来越高。本文介绍的转向架组装流水线装配工位已在我国北方某大型车辆制造企业中使用，其是转向架自动化组装流水线重要的组成部分。装配工位工作稳定，能够稳定顺利的完成部件装配任务。装配工位工作效率高，运行稳定，为转向架自动化组装流水线的安全稳定地运行提供了可靠的保障，更能助力我国动车组列车的智能制造发展进程。

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