高速動車組輪對智能制造新模式應用

生瑞昌 王澤慶

摘要：隨著我國科學技術的不斷發展與進步，智能制造逐漸代替了手工，代表當今社會朝著信息化、網絡化、智能化發展。本文就輪對加工組合的自動化、信息化生產，簡述了自動加工檢測技術、零部件自動識別技術、智能定位技術、自動選配技術等技術的運用，通過開發智能化輪對生產線，降低工作失誤，提升工作效率，進一步促進了輪對制造綜合工藝水平的進步。

關鍵詞：高速動車組;輪對;智能制造

一、高速動車組的輪對制造

輪對是動車的重要零部件，它的生產技術標準也就表示著高速列車的技術標準。為了更好的制造出高速動車組輪對，專業人員運用了一種輪對智能制造的新模式：輪對智能化生產線，通過運用計算機、互聯網、智能傳感、實時通訊等技術手段，把數控機床等智能機械實施聯網進行統一調控。創建全過程的自動化、數字信息化的高效率的智能生產流水線。

二、輪對產品的智能制造模式及其特點

輪對生產的智能制造模式主要由零部件加工拼裝的自動化和制造信息收集傳輸的數字化構成。輪對生產過程中通過對自動加工檢測技術、零件智能識別技術、智能定位等技術的運用，快速的提升了工作效率，降低了人員消耗，有利于高速動車組設備智能生產水平的提高。

2.1通過加工組裝自動化實現智能物流

利用桁架式機械手、自動化物流等傳送設施，完成車軸、車輪從雛形到成品及輪對軸箱裝配自動化輪轉，在制作、檢驗、噴刷、寄存、組裝等步驟一律實行自動化。

2.2通過生產線控制系統實現生產數據采集傳輸的信息化

以生產線控制系統為基礎創建輪對智能化生產線，此生產線具備智能化、自動化、數字信息化等特點。輪對智能化生產線控制系統能夠對所有聯網機械實施統一把控，開展生產計劃和指揮。每個機械取得控制系統的指示后，開展全自動運轉，對每個零件的質量實施檢驗，根據質量不同做出相對應的處理。輪對智能化生產線還可以及時掌控所有機械設施的工作狀態，運用大屏模式展示出每個機械的運轉、中斷、異常等情況。

輪對智能化生產線能夠做到及時記載車軸、車輪、輪對等零部件的編號與生產、檢驗、裝配等步驟信息，自動儲存檢測信息，并且統一進行管控，自動生成質量報表，可以完成輪對所有零部件的生產全過程質量記錄。

三、輪對制造工藝

3.1生產線控制系統

生產線控制系統包括系統服務器、展示大屏、系統軟件等。生產線控制系統能夠即時展現出車軸制造設備、車輪生產檢驗設備、輪對壓裝設備、噴涂生產線、自動運送設備等機械的狀況，還可以顯示出所有聯機設備的待機、正常運轉、停機、故障等情況。

工作任務的智能調度，就是把實時獲得的機械的各種情況，按照所分派機械的運行狀態來調劑零部件的生產。在調度條件允許的下，選擇零件加入系統的序列和加入系統后的生產制造序列，并及時對設備故障、加急訂單等情況展開臨時調度。

根據車軸、車輪生產制造、檢驗、噴涂、齒輪箱、軸承軸箱的組合裝配等工作流程，創造設計出工序模板，在系統中成立安裝、拆卸、運載、生產、檢驗等工序流程。還可以設計創造輪對的生產規劃，依照工序流程模板，自動生成輪對的生產規劃，每個機械按照系統的工序流程模板展開運行。

實時呈現出車軸自動加工生產線、車輪自動生產檢測線、車軸車輪噴涂線、齒輪箱自動組合裝配線等工序流水線的反常情況，并第一時間展開故障搶修。

刀具管理集成系統，能夠及時呈現出機械刀具的現場加工情況，可全面系統的計算出刀具的切削時間，展開刀具損傷消耗監測與預警、刀具使用 壽命的預算。

集成條碼系統，能夠實現及時追蹤車軸車輪的運轉情況，并且自動記錄在冊，以便于后期出現質量問題展開追蹤。當原件進入到生產線時，自動掃描噴涂條碼，記錄儲存。

3.2車輪自動加工檢測線

此加工生產線配備兩臺車削中心，展開車輪輪廓的車削，3臺鉆銑中心同時展開車輪輻板孔、中心孔、注油孔的生產制造。為確保生產線自動化運轉，該生產線同期配備刀具綜合管控和上下料后的噴碼掃描、下料后的噴碼記錄、復制系統、綜合排屑系統、冷卻系統等。檢驗工序重點展開車輪的洗滌、磁粉檢測、超聲波探索、系統平衡、噴涂、貼碼等工作。車輪的生產制造、超聲波探索檢驗、系統平衡、噴涂、貼碼等工作都可以采用智能設施和桁架式機械手自動達成目標，磁粉檢測工序由人工展開辨別。

車輪的生產制造、檢驗使用一套車輪柔性運輸系統，檢查完成后車輪采取行車以五件為一組運送到噴涂工作流程，同時檢驗零件信息自動保存并下載到綜合管控系統。具體的工作順序為車輪上料、條碼掃射、車削I工序、車削II工序、鉆銑、洗滌、超聲波探測、磁粉檢測、系統平衡、噴涂、粘貼條碼、車輪下料。整個流程需配備相關人員對機械設備展開實施監測、上下料、刀片的更改和故障解除等操作。

3.3車軸車輪智能料庫

創建車軸、車輪儲存智能材料倉庫，車軸使用一套堆垛機，此堆垛機擁有自動存取的技能。車軸、車輪的寄存使用固定式料架，不設置托盤。車軸智能材料倉庫可以依照輪對智能化生產線的綜合控制系統自動把車軸運送到輪對壓裝生產線。智能材料倉庫的寄存操縱都可以依靠系統自動調度來完成，均不需要人工參與完成。車軸智能材料庫根據噴涂線工序引進，創建兩個出口，動車軸投入到齒輪箱組合裝配車間，拖車軸進入到輪對壓裝線工序。車輪的寄存使用桁架式機械手，結合輪盤組裝線，加工完成后的車輪以五個為一組進行堆疊，再依靠自動輸送車運載到輪對壓裝線工序。

四、結束語

輪對智能制造生產線運用全自動物流運輸系統，車軸、車輪生產、檢驗、噴涂等流程全部都可以實現全自動操作，輪對的壓裝與軸承軸箱的組合裝配等工序實現半自動化，通過使用智能擰緊器械，達成按順序的流水線作業，降低工作人員的消耗，有效促進了生產效率的提高。輪對是動車組至關重要的零部件，率先運用了智能制造的新模式，起到了模范帶頭的作用，在日后的高速動車組其它零部件的生產過程中，也一定會逐漸使用智能制造的新模式，提高生產效率，促進行業發展。

參考文獻：

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