智能制动盘装配线

制动盘智能装配线总览

智能制动盘装配站设备用于高性能机车维修基地驱动车间的装配仓库中，用于在维修期间自动化装配和谐型机车（HXD1系列和HXD3系列）的制动盘。该设备能够输出符合机车维修工艺规范和标准的合格制动盘和轮对装配部件。

整个智能装配线利用智能机器人分拣、机器人协作喷漆、机器人协作紧固、机器人协作插销压装、视觉识别、视觉定位、自动涂层厚度测量、自动扭矩验证和数据上传等技术。整个装配线通过信息技术进行监控和调度，最终显示装配结果。

项目案例

智能制动盘装配线赋能

2012年9月，高性能机车维修基地开始承担和谐系列机车的维修任务，并已发展出和谐机车的批量维修能力。目前，驱动车间的制动盘装配全部是手工完成的。有一台自动制动盘紧固机，但不在装配区同一跨度内，需要频繁吊装和转移。螺栓和插销容易安装错误，导致效率低下和技能水平低。目前，手工紧固和检查螺栓是主要的操作方法，使得质量控制变得困难。

有必要增加一条智能制动盘装配线，由现有的和新的设备组成，形成一个完整的智能制动盘装配线。这将大大提高工作效率并确保产品质量。

系统功能

通过应用机器人系统和智能龙门吊具，结合工作站信息系统和视觉识别技术，实现智能维护。
具备自动工件视觉识别、相位识别、精确定位和自动抓取功能，实现精确的物料搬运。
集成了自动扭矩值反馈和自动涂层厚度测量等技术。整个生产线通过信息系统进行监控、调度和控制，最终显示组装结果。
整个装配线配备了一个智能微型仓库，可以智能识别制动盘所需的标准部件，防止在手动装配过程中出现错误和遗漏。
每条生产线设备都配备了完全可靠的安全部件、安全措施、过载保护功能和断电保护功能，并提供紧急停止开关，确保在紧急情况下可以轻松停止设备，防止设备和人员受伤。

主要设备

辅助提升装置

主要用于将轮子提升并运输到装配站，以及在清洗过程中辅助提升和旋转轮子。

具备自动轮子提升和旋转功能，用于维护目的，并且可以灵活地在仓库内移动，能够跨越轨道（或沟槽）。每辆推车一次运输一个轮子，并通过底部导腿和装载口的定位机构进行定位。

轮子送料和转移机

主要用于接收从电动车辆轮子检查和修理线运输过来的轮子工件。
它使用齿轮和齿条系统自动将轮子工件运输到龙门机器人的抓取位置。
通过减速和停止传感器精确控制轮子定位精度和安全保护功能。在轮子装载站，通过手动条形码扫描自动生成初始轮子信息，并根据装配过程产生相应的报告。

智能桁架机械手

该系统用于HXD1、HXD1D、HXD1B、HXD3和HXD3C型机车轮对的水平自动抓取，能在工作站的各个工作区域内进行自动化处理。它采用龙门架结构，以满足大跨度桁架系统的强度要求，并利用伺服电机和编码器实现闭环运动控制技术，以实现精确的位置定位、抓取和转移。该系统配备通信接口，可以与生产线的总体控制系统进行通信，实现在生产线区域内的自动避障和智能控制。

三层盘智能包装机

该设备利用高精度机械定位、视觉检测定位和抓取机构，在装配过程中实现制动盘、车轮的旋转中心、定位销孔和螺栓孔的自动对准。一台6轴机器人精确地拾取和放置上下制动盘和螺栓，同时高精度的旋转分度台和视觉检测系统确保了车轮的准确位置。一台4轴机器人自动抓取销钉、弹性套和螺母，并进行螺母的预紧，满足铁路机车维护过程中对车轮和制动盘自动装配和预紧的要求。

快速换模工具

它主要由抓取气缸、夹爪、支撑框架、检测系统和气动系统组成。它与六轴机器人配合使用，用于抓取制动盘、螺栓套筒夹具和螺栓进行装配。它具有为不同部件设置相应快速更换工具的能力，具有不同快速更换工具的集中存储功能，单个夹爪可兼容多个工件，具有检测快速更换站点工具存在与否的功能，以及方便快捷的工具更换功能。

钼硫化物喷涂机

该设备主要用于根据维护工艺要求，在HXD型机车轮对和制动盘组装之前，将二硫化钼喷涂到接触面上。该设备满足环保和废气处理要求，简化了更换喷涂剂的流程，并使用机器人执行喷涂轨迹。喷涂后，机器人自动取用厚度计测量喷涂表面的厚度，生成数据，上传至信息系统，并最终生成报告。这实现了二硫化钼喷涂的智能化、无人化操作，提高了工作效率。

带盘轮转机器

主要用于完成后的刹车盘和轮组输出。它能自动与机械臂对接接收并运输刹车盘和轮组至卸载和转移位置。具备升降、旋转功能，辅助手动检查和验证功能，以及安全保护。

机器人排序系统

系统由机器人系统（一个6轴机器人和两个4轴机器人）、工具夹具和控制系统组成。6轴机器人主要用于抓取工件（刹车盘、螺栓套筒夹具、螺栓）并将它们运输到装配站。它由交流伺服电机驱动，并具备刹车盘、螺栓套筒夹具和螺栓的自动抓取和旋转功能，以及自动工具切换功能。4轴机器人主要用于自动抓取螺母、销钉和弹性套，并将它们运输到装配站。它们也由交流伺服电机驱动，并根据产品规格具备自动轨迹切换、自动定位和螺栓预紧功能，使得灵活的装配操作成为可能。

定位销和螺栓测量输送带

此输送带主要用于轮定位销（滑块）、刹车盘螺栓和螺母以及刹车盘工具螺栓等紧固件的计量、缓冲和空箱返回。输送带有双层结构。紧固件放置在计量箱中，手工装载，然后由搬运车运至输送带入口，与机器人配合实现自动化操作。输送线可以自动润滑18个螺丝，并且具备4轴机器人功能，可以自动抓取和润滑螺母。托盘底部装有RFID标签，用于自动识别进料信息。

自动制动盘紧固机

主要由6轴机器人、视觉系统、紧固装置、转台、快速换模装置等组成，可以实现紧固点的精确定位、扭矩检测和上传、紧固套筒的快速更换，兼容HXD1系列和HXD3系列车型，具有灵活的生产特性，用于装配各种规格的刹车盘螺栓，机器人的工作范围可以覆盖刹车盘紧固操作区域。

保护装置

满足工作区域完全封闭的要求，具有安全互锁功能，维修入口使用电磁安全门。防护屏障的设计符合国家标准。

悬臂起重机

能够进行升降和移动制动盘轮的作业。它可以自动夹紧轮子，并具备安全保护功能，以确保在紧急情况下不会发生意外伤害。

制动盘智能装配系统

轴承维护线设备监控和管理系统是一个由各种硬件设备和多个应用软件系统组成的综合协同系统。它记录了维修线关键设备和工作站的性能参数，并可根据维修线的工作量调整关键设备的生产节奏，为维修线执行生产调度功能。

系统实时监控关键设备的状态，记录关键操作和工作状态，如开机、关机、紧急停止和故障。它还具有对整条生产线的关键设备进行自检的功能。