智能制造铁路道岔垫板生产自动化解决方案设计■中铁宝桥集团有限公司（陕西宝鸡721006）邓宗生板生产设备致拉化，实现自动化生产。有效降低了操作工人的劳动强度，同时也改善了生产环境。道岔垫板是铁路用高速道顾提高产品质量和效率等问题。低。岔的关健零部件，精度要求高，传统设备都要进行自动化技术改2.解决方案设计部分垫板质量大。道岔垫板生产造，均实现自动化生产。同时为(1)机械设备整体设计方所需的基础加工工序包括剪切下了连接各工序，必须进行自动化案。在道岔垫板生产过程中要降料、调平、打号和钻孔等，传统料件传输的设计，由于所需原材低操作工人的劳动强度，就要在的加工手段主要依靠人工上下料均为长扁钢，就要在自动传各生产单元设计料件的自动搬料、摇臂钻床进行钻孔以及普通输、精确定位方面进行系统性设运、输送装置，同时为了保证各冲床进行打号等作业，自动化程计，将新设计的各单元自动化设工序之间的生产有效连接，根据度低下，操作工人劳动强度大，备进行关联，形成流水化、自动道岔垫板的加工特点，设计了多再者采用传统的机械加工手段产化生产。套道岔垫板传送辊道将各工序进品质量较难控制。为了有效降低操作工人的行连接。综合考虑原材上料、垫1.整体解决思路劳动强度，需要在上料、码垛方板成品的码垛现状，在该生产系道岔垫板自动化生产主要参式上进行自动化设备研发，并将统上设计原材自动上料、道岔垫照现有的生产工艺流程，要充分其设置于整条生产线中，进行总板自动码垛装置，构成一条道岔考虑降低操作人员劳动强度，兼体控制，将人工操作因素降到最垫板自动化生产线，如图1所示。自动码垛部分自动数控结孔部分数控打号部分自动上料校平及分料部分数控送料数控送料数控打号机数控打号卡钳卡钳定位送料滚道数控送料下钳校平机定位出料滚道上料滚道数控钻床数控被压定位剪切机轮滚轮拉料小自动粉料上料平台拉料机构料卡钳图1道岔垫板自动化生产线201年第3则67智能制造在该生产线的设计上，根据输送辊道组成。其中抓料采用电及传输，同时兼顾整条生产线各道岔垫板的生产特点，将该生产磁吸盘，门架横梁运动、上料台单元信号和设备状态的监视及控线划分为自动上料及校平、数控均为同服控制。制。该计算机利用西门子总线控打号、数控钻孔、自动剪切和自料台上可以排放4捆扁钢原制技术，将各控制部分PLC、控动码垛部分，各部分生产单元用材，拉料机构将其中一捆原材拉制系统进行连接，组成该生产线传送辊道连接。料件输送辊道上至门架下指定位置，门架上抓料的控制系统。同时该控制系统预设计有数控卡钳，可以实现料件机构将单根扁钢原材准确抓放到留RP信息接口，如图4所示。输送过程中的自动运行及精确定输送辊道上，当输送辊道上的扁(5)参数、加工程序自动位。钢传送完成后，门架将重新抓取生成方式。为了提高该生产线的由于各工序的加工时间不扁钢。当一捆扁钢抓取完成后，自动化、智能化水平，各生产单同，经过反复论证及计算，为了料台拉料机构将另一捆扁钢拉至元均有独立的控制系统，其中自生产线的连贯性，在自动上料及龙门架指定位置。该机构根据控动上料、码垛部分为PLC控制同校平部分之后设置自动分拨料装制程序，依次循环，直至将4捆扁服定位，在调试完成后无需进行置，将后续的各工序均设置成双钢抓取完成，重新上料后再次循参数、程序的输入。打号、钻孔线结构，这样可以减少生产的停环运行。以及剪切部分为数控系统控制。顿，使生产线运行更加连贯。(4)控制系统设计。该生为了减轻数控编程工作量、提高(2)数控送料卡钳设计。产线控制系统由西门子PLC、数生产线的智能化水平，设计一套数控送料卡钳是道岔垫板自动生控系统组成。生产线设置有总控可自动生产的数控系统程序。计产线的关键装置，如图2所示。该计算机，该计算机预装有自主开算机会生成与单根原材对应的打装置由送料架、送料小车、滑动发的生产线控制软件，用于整条号、钻孔和剪切程序，自动传输导轨、齿条、齿轮、同步带轮、生产线参数、加工程序的生成以到数控系统。由于该生产线有6套伺服电动机和夹钳等组成，连接数控系统，在所生成的数控加工各生产单元，能按产品加工尺寸程序中自动生成相应的参数设置进行精确定位，依靠程序自动运检索语句，不同部分的数控系统行，对生产线的连贯、可靠运行会自动检索相应的加工程序，有起到了至关重要的作用。条不素地执行。(3)原材自动上料装置设3.综合效果分析计。道岔垫板加工所需原材均为图3抓料门架结构示意现有的道岔垫板生产各工扁钢结构，进行生产线设计后，为了避免人工频繁上料，设计了二线钻孔一线剪切二线剪切一线对码二线对码预留ERP接口一套扁钢原材自动上料装置，如控制器控制器控制器控制器控制器图3所示。该装置由自动抓料门架、成捆扁钢上料平台以及扁钢工业总控计算机工业网铬交换机(hub)一线钻孔控制器控制器控制器图2数控卡钳结构示意图4控制系统结构68201年第3期www.mw 1950.com智能制造基FPGA的振动信号采集系统设计■武汉华中数控股份有限公司（湖北430223）蒋哲刘东辉摘要：针对机床在加工过程中，由于主抽等部件的振动而导致加工精度降低的问题，需要对机床进行振动信息的采集以及振动补偿从而减小误差、提高加工精度，国此设计出了一套基于PGA的振动信号采集系统。振动采集系统在工业生产中有便携式采集系统体积小、成本信号处理部分，其中实线框中模作用重大。然而，目前国内外振低廉的特点。块表示振动采集卡，振动采集卡动采集系统主要分为在线式和便1系统总体设计通过FPGA(现场可编程逻辑门携式两大类，在线式采集系统虽振动采集系统结构框图如图阵列)与上位机进行交互。然具有采集速度快、处理能力强1所示，包括sensor(加速度传感振动采集卡作为振动信号和存储容量大的优点，但是普遍器)、SMA射频连接器、PGA的测量工具，其灵敏度、精度和造价昂贵，使用维护成本较高。(可编程增益放大器)、LPF本体噪声，直接影响着补偿算法本文所设计的振动采集卡不仅具(低通滤波器)、AD转换器、的精确性，进而影响机床加工精有在线式采集系统的优势，还具NVM(非易失存储器)以及数字度。因此，本文从硬件电路设计序主要依靠人工和传统机械方式部分工序需配备数台机床方能满生产，上下料依靠人搬运，单机足生产。经过设计、安装、调试和试所配备人员及劳动强度如附表所采用该生产线方案后，实际运行，该道岔垫板自动化解决方示。配备4人，分别负责扁钢原材上案达到了设计要求，工人劳动强可见单机配备人员多，劳料、1线巡视、2线巡视和成品码度大幅度降低。同时由于采用了动强度大，其中所搬运产品质量垛。该生产线杜绝了人工搬运，先进的加工设备，使得道岔垫板以常规452mm×170mm×20mm使得操作工人劳动强度大幅度降加工质量也有了一定程度提升。的普通平垫板为例，底板质量按低。经测算该生产线每班可生产12.1kg计算。由附表可见，其中参考文献道岔垫板1500块。[1]成大先.机械设计手册[M.北京：化学工业出版002.单机生产配备人员表[2]王琛，严安宁新型高速铁路道工序名称操作人员数量搬运次数平均产块搬运总质量t岔压形解决方菊川金属加工剪切1200024.2(热加工)2017(13)：7-9.[3]郭晓楠自动化生产线设计要点调平232200024.2分析J科技创新与应用，2016钻孔23604.4(30):149-149.打号42200048.4MW(收稿日期：20181008)201年第3则69