高铁轮对组装自动化检测流水线优化设计与实现
王鑫源 李磊
中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东青岛 266111
高铁是现代交通运输领域极为重要的一种方式,凭借着高速的运行速度、可靠的安全保障以及舒适的乘坐体验等诸多优势,在全球范围当中获得了颇为广泛的发展态势。轮对属于高铁车辆极为关键的走行部件,其组装质量和高铁运行时的安全性以及稳定性存在着直接的关联关系。传统情形下的轮对组装方式往往在很大程度上依赖于人工展开相关操作,如此一来,不但其工作效率呈现出较为低下的状况,而且所组装出来的质量也会受到人为因素的较大程度影响。伴随智能制造技术持续不断地向前发展推进,自动化检测流水线在高铁轮对组装环节当中的应用也变得越来越普遍广泛,能够切实有效地提升生产的效率水平以及产品的质量状况。不过,就当下现有的自动化检测流水线而言,其在实际的运行过程当中依旧存在着某些方面的问题,所以有必要进一步对其展开优化设计方面的工作,以此来满足高铁行业持续不断增长的各类需求。
一、高铁轮对组装自动化检测流水线优化设计方案
1.1 机械结构优化
对关键设备展开升级更新的工作,选用那些加工速度更为快捷、精度也更高的数控车床以及压装机等设备。就拿采用新型的高速数控车床来讲,它的切削速度以及进给量都能够实现大幅度的提升,如此一来,便能够明显地缩减车轴加工所耗费的时间。与此同时,在针对压装机进行选型的时候,要挑选具备更高压装力并且压装速度也更快的设备,以此来促使轮对组装的效率得以提升。着手设计专门用途的工装夹具,以此来提升零部件在加工以及组装整个过程当中的定位精度与稳定性。比如,为车轴加工专门去设计高精度的定心工装,从而确保车轴在加工流程当中,其轴线所处的位置能够精准无误。而在轮对组装这一环节,运用新型的压装夹具,能够更为有效地保证车轮和车轴二者之间的相对位置精度,进而提升组装的质量。
1.2 检测技术优化
引入具备高精度特性的激光测量技术以及 X 射线探伤技术等手段,以此来提升轮对检测工作的精度以及可靠性。就激光测量技术而言,其能够较为快速且精准地对轮对的诸多尺寸参数展开测量,如轮径、轮对内侧距这类参数都能测量,而且其测量精度能够达到微米级别。而 X 射线探伤技术,可以更为清晰地检测出轮对内部存在的缺陷,从而有效避免出现漏检的状况。针对检测过程当中所产生的数据,要开展实时的采集、存储以及分析工作,凭借对这些数据的分析,能够及时察觉生产过程里存在的质量方面的问题,进而实现对问题的追溯并完成相应的改进。例如,借助大数据分析技术,针对轮对的各项检测数据实施统计分析,从中找出那些会对轮对质量产生影响的关键因素,进而为生产工艺的优化给予有力的依据。
1.3 物流输送系统优化
重新规划物料输送路径时,运用最短路径算法,以此来削减物料在输送期间的转运频次以及所耗费的时间。举例来讲,着手建立自动化立体仓库,把车轮、车轴这类物料加以分类存放,并且依照生产方面的需求,借助自动化输送设备径直将物料输送至对应的加工或者组装工位,这样就防止了物料出现迂回运输的情况。选用先进的自动化输送设备,如 AGV(自动导引车)、悬挂式输送链等等,以此提升物料输送的效率与可靠程度。AGV 具备灵活性颇高、自动化程度较高的特性,能够依据预先设定好的路径自行行驶,从而把物料精准地运送到指定的地点。而悬挂式输送链则适合用于长距离、大重量物料的输送,其运行状态稳定,出现故障的概率也比较低。
二、优化设计方案的实现过程
2.1 设备改造与安装
依照优化设计的方案来对现有的设备做改造或者直接予以更换,同时还要安装新的设备。在设备改造的整个过程当中,得严格依据设备的操作规程以及安全方面的规范去操作,以此来保证设备改造的质量没问题,并且能确保其安全性。等到新设备安装好以后,接着要做调试以及试运行的相关工作,针对设备的各项性能指标展开测试与验证,从而保证设备可以正常地运行起来。
2.2 检测系统集成
新引入的检测技术、设备要把它们集成起来,从而建立起一个统一的检测系统。在对检测系统进行集成的时候,需要去解决不同设备相互间的数据通信以及接口兼容性方面的问题。通过开发专门用来采集数据的软件以及通信接口,以此来达成检测数据实时传输和共享的目的,进而确保检测系统能够稳定地运行下去。
2.3 物流输送系统搭建
依照经过优化的输送路径以及所选用的输送设备来搭建物流输送系统。在搭建这一物流输送系统期间,务必要保证输送设备的安装具备应有的精度,且其运行能维持稳定状态。针对 AGV 这类自动化输送设备展开路径的规划以及调试方面的工作,让其可以精准地依照预先设定好的路径来行驶。与此同时,构建起物流输送系统的监控与管理方面的机制,以便能够实时知晓物料的输送状况以及设备的运行情形。
三、结论
本文对高铁轮对组装自动化检测流水线当下的状况展开分析,从机械结构、检测技术还有物流输送等不同方面给出了优化设计的相关方案。在把优化设计方案付诸实施之后,针对流水线展开了一系列工作,像是设备的改造、检测系统的集成以及物流输送系统的搭建等。经过优化的这条流水线,在生产效率、检测精度、物流成本以及自动化程度等多个方面,全部收获了颇为显著的提升成效,进而为高铁轮对生产企业在经济效益与市场竞争力方面都带来了很大程度的进步与提高。
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