0 前言
黑导电布
塞拉门是高速动车组使用的车门，由于这种车门具有塞和拉两种动作，所以被称为“塞拉门”。CRH6型动车组塞拉门体积大，物料重，而目前动车组塞拉门组装主要依靠人力搬抬。现行的塞拉门组装工艺，主要依靠人力搬运和组装，存在着门扇跌落损坏的风险，以及门机构对工人和车体磕碰造成伤害的安全隐患；组装效率低，纯人力搬抬重物的劳动强度大，长时间的搬抬重物造成人力疲劳，同时容易造成安全事故。模块制作
为了实现提高组装工艺的稳定性、作业安全性、生产效率和降低操作工劳动强度，有必要改进现行塞拉门的组装工艺。本文设想利用真空吸盘智能机械人代替人力来组装塞拉门，实现塞拉门智能化组装，提高组装效率，节约人力，避免安全隐患。1 吸盘机械人在动车组装行业中的应用现状
真空吸盘机械人在很多领域中应用非常广泛，比如汽车制造的玻璃组装机器人、车门组装机器人；船舶制造的搬运机器人等。真空吸盘机械人能模仿人手和臂的某些动作，可以按照固定的程序抓取、搬运物件、操作工具，完成特定的工作，特别是在一些高温、重负荷等恶劣的环境中，人力操作劳动强度大，易发生安全事故，真空吸盘机械人取代人力搬运物料和产品，能够减少人力成本、降低人员的劳动强度，避免安全事故，提高生产效率。 虽然真空吸盘机械人在国内外很多行业与领域里应用广泛，但是目前在国内动车组装行业的大设备组装中使用较少。目前CRH6型动车组塞拉门、开闭罩、裙板等大部件组装工艺自动化程度不高，组装时主要靠工人抬着装上车体。所以，利用吸盘机器人技术改进动车组大设备组装工艺，实现智能化生产势在必行。
2 塞拉门智能化组装的技术方案
塞拉门智能化组装的技术方案是利用吸盘机器人来搬运和组装塞拉门。吸盘机器人分吸盘机械爪、工业机械人、移动平台三部分。吸盘机器人系统工作原理如图1所示，采用1台工业机器人，机器人上装置带多个真空吸盘的机械爪，利用可全方位移动的小车装载机器人；操作人员利用遥控器，可指挥小车任意移动，指挥吸盘机械爪抓取塞拉门实施短途搬运和装配作业。
由于塞拉门体积大、物料重，所以必须设计带有多个吸盘的机械爪装置，图2为设计好的塞拉门吸盘机械爪装置；机械爪装置上装有多个真空吸盘，真空吸盘机械爪工作原理如图3所示。
真空吸盘的工作原理是在吸盘和工件之间产生一个真空负压，由于压力差，工件被反压在吸盘上；多个真空吸盘通过气管连接真空压力开关、单向阀、两位3通常通电磁阀、真空过滤器、真空泵，真空泵使吸盘和工件之间区域产生负压；真空压力开关打开后，
动车组塞拉门智能化组装工艺可行性分析
文/张志南 赵峻松 尹志春
电容式料位计68
专版研究园地
吸盘松开工件；单向阀保证气路单向流动，防止空气进入吸盘工作区；单向阀限制气流只能向一个方向流动；两位3通常通电磁阀用于转换气流方向；真空过滤器过滤掉气流中的灰尘和杂质，保护真空泵。
工业机器人采用6轴工业机器人，工作范围能到达空间任意位置；塞拉门理论质量为95 kg ，比如选择一台承载能力为150 kg ，运动半径为2m 的机器人即可满足使用要求。
移动平台安装有4个麦克纳姆轮和驱动电机，能支撑吸盘机器人和搬运的重物的总重量。每个麦克纳姆轮带有一个驱动电机，工作时4个电机根据系统的指令，能各自以各种不同的速度正转、反转，促使麦克纳姆轮滚动和滑动，可使移动平台在地面上向任意方向行走，还能原地360度旋转。这种移动平台移动灵活方便，能在地面上任意位置作业。
整个系统的工作原理为：由1名操作员利用遥控器指挥移动平台行走到塞拉门存放区域；接着利用遥控器指挥吸盘机器人抓取一个塞拉门；然后再指挥移动平台移动到动车组车体门框附近位置，利用遥控器指挥机器人将塞拉门安装孔与动车组门机构上的安装孔一一对齐；操作员指挥机器人锁定塞拉门
抓鸡工具不动作，装配好紧固件；最后指挥吸盘机器人松开塞拉门，并指挥移动平台撤离工作现场，进行下一项工作任务。
3 智能化生产的预期经济效益
实施塞拉门智能化组装的综合经济效果如下：现行组装工艺中，塞拉门组装需要5人，其中4人搬抬，另外1人安装紧固件；开闭罩组装需要2人搬抬，另外1人安装紧固件；裙板组装需要2人搬抬，另外1人安装紧固件。
而使用智能化机器人可供3个工序使用：塞拉门工序、开闭罩工序和裙板工序，一共减少工人8名。即塞拉门工序减掉4名工人，开闭罩工序减掉2名工人，裙板工序减掉2名工人。
在使用智能机械人过程中，只需：
（1）1名工人指挥吸盘机器人完成组装工序，工人的劳动强度降低80%；
（2）机器人取代人力搬抬重物进行组装，工伤事故发生概率趋近于0；
（3）3道工序原11名工人能减去8
名工人，只需
图1 吸盘机器人智能安装塞拉门工作原理图
图2 塞拉门吸盘机械爪装置
电商监测
图3 塞拉门真空吸盘机械爪工作原理
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3人，节约人力成本73%。
4 智能化生产的预期社会效益
智能机器人的使用推动动车制造业创新与转型，提升整个行业的生产效率，减少人工成本的投入；促进产业从低端加工制造迈向高端加工制造；有助于加强国家在自动化制造技术方面的实力，增强我国动车组制造业的综合竞争力。
分度机构
智能化生产能促进社会经济的发展，而经济的发展，核心的能力仍然在制造上。科技的进步使得制造的方式产生了巨大的改变，这种改变在很大程度上体现在制造方式上，智能制造成为了制造方式创新最大的主战场，工业机器人、3D打印、智能终端、智能成套装备成为这种智能化的重要特征。
显然，动车组装工艺的创新会对整个动车组制造领域产生深远的影响，而动车组装技术的智能化水平提升无疑会带来不可估量的社会效益。动车组实施智能化组装生产，无疑能得到社会广泛的支持。
5 结论
利用吸盘智能机器人实施动车组塞拉门智能化组装技术方案具有可行性，在动车组大设备组装领域具有广阔的应用前景和使用价值，智能化生产必将引发动车组制造领域的工业革命。
作者简介：
张志南（1975—），男，本科，铁道车辆工程师，研究方向为动车组运用检修管理；尹志春（1985—），男，硕士，高级工程师，研究方向为城际动车组装工艺；赵峻松（1969—），男，本科，高级工程师，研究方向为城际动车组装工艺。
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