信号线把预制机器人研制.docx

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1、中国圆号信号线把预制机器人研制QC小组名称：信息技术QC小组 单位名称：通号工程局集团信息技术有限公司2019年5月中国通号目录1、小组简介12、选择课题33、设定目标及目标可行性分析74、提出方案并确定最佳方案85、制定对策206、实施对策217、效果检查298、标准化329、总结和下一步打算34中国通号1、小组简介表1小组概况表2017年4月28日小组名称信息技术QC小组成立时间课题名称信号线把预制机器人研制所属单位通号工程局集团 信息技术有限公司课题类型创新型小组注册号Crsce-XXJS-XXJS课题注册号CRSCE-XXJS-XXJS-003活动时间2018年3月1日一2018年9月

2、15日成员 姓名性别职称文化 程度组内 职务组内分工出勤率郑海洋男高级工程师本科组长总体统筹、技术支持100%张自强男高级工程师本科副组长成果指导、组织协调100%修增仁男工程师本科组员提出方案、方案比选100%蔡世阳男工程师本科组员制定对策、标准化100%祝长旗男工程师本科组员质量检查、数据收集100%段达男工程师本科组员技术实施、资料整理100%制表人：段达制表时间:2018年3月2日小组成员有2人具有高级工程师职称，还有经验丰富的研发工程师和安质工程师，具备 较强的科研开发实力。小组成员均有多年的QC小组活动经验，小组开展的“PMS工程项目 管理系统研制”课题成果获得2017年中国铁路通

3、信信号股份有限公司优秀成果一等奖，2017 年全国铁路工程建设优秀成果一等奖，并申请了软件著作权。“轨道电路无孔连接器研制” 获得了2018年中国铁路通信信号股份有限公司优秀成果特等奖，并申请了两项外观专利、 两项实用新型专利。图IPMS工程项目管理系统制图人：祝长旗 制图时间：2018年3月3日图2轨道电路无孔连接器制图人：郑海洋 制图时间：2018年3月3日中国通号华人 Rwm*ftinMH 9*tHtdtf PMS工程项目管理系统3轨道电路无孔连接器制图人：张自强图3小组所获知识产权制图时间：2018年3月4日谡也力*： IWtNXU:14 *设优制号工程一拿。 存款公9 ,*#. *1

4、1M.左T. 建l证字笫34049号通号工程局名国计余通信信息东使集收彳限公司乐礼条*.我东耶QC4做荣获二S 一七年度全国工程建设 质量管理小组活动优秀成果成果评定：）美图4小组历年所获荣誉制图人：祝长旗制图时间：2018年3月4日中国通号2、选择课题2.1 需求分析京时5展里校高速铁路，为服务北京奥运会、推动京津冀协同发展发挥了重要作用，成为奥控契统及沿线各类设施的升级改造，改造完成后京津城际全线将实现100%国产化，对今 展高卷建设和升级改造具有标志性的示范意义。图5京津城际复兴号高铁制图人：修增仁制图时间：2018年3月5日图6铁路信号机及信号线把示意图制图时间：2018年3月6日2.

5、2 问题提出铁铁路,公司要求我单位在不影响京津城际正常运营的情况下，于夜间收车后进行施工，信号 机的量新换装必须提前将信号线把预制完毕，根据施工组织计划，信号线把预制工序只有 天时福。名词解释 信善维护，配线前需要将信号线缆通过布线、折弯、绕线脖、套管等工序制备成定型线把。制图人：修增仁申国通号信号线把预制机器人研制3月1日5月24日 6月6日6月26日图7京津城际改造工程施工横道图制图人：段达制图时间：2018年3月7日排错把导致了人工效率低的问题。图8信号机线把制作图制图人：蔡世阳制图时间：2018年3月7日小组成员调取了新开通的京沈客专施工记录，对手工制备1只信号线把的工作时长进行 了统

6、计，其统计结果如下表所示：中国通号表2信号线把手工预制时间统计表班组信号工姓名布线、绑线 min剥线 min绕脖、套管 min合计min班组1张震、温华91218Ill班组2苏有全、张曦92216110班组3潘国栋、吕鸿93216Ill班组4秦闯、周建国94217113班组5张景志、彭卫中95218115班组6马军、陶卫平96220118平均93. 5217. 5113制表人：段达制表时间：2018年3月8日由上表可以看出，2人1个班组手工制作1只信号线把的平均时间为113分钟。项目部 为本次改造工程信号线把集中预制工序配备信号工人12名，共组成6个班组。根据核算, 正常每天工作8小时，需要5

7、7天完成，即使加班至一天工作12小时，仍需38天才能完成, 不能满足14天的工期要求。表3信号机线把预制工期核算表效率核算线把手工制备效率所需工期计算是否满足 工期要求正常情况113分钟/把组1天工作时间：8小时1个班组1天制备线把个数最大 值：8X60113y4只6个班组完成全部线把制备所需 时间：1352 (46) 57 天否加班赶工113分钟/把组1天工作时间：12小时1个班组1天制备线把个数最大 值:12601136R6个班组完成全部线把制备所需 时间：352 (66) 38 天否制表人：修增仁制表时间：2018年3月10日信号线把的制备统一按照信号线把预制技术交底书的标准流程进行，配

8、备的信号工 人均为培训合格、上岗多年的熟练技术工人，已无法通过节省工序、加快工人制备速度等方 法缩短线把制备时间。因此，小组成员急需找到一种新的信号线把制备方法！2.3 借鉴查新小组成员在专利检索网站进行查阅，通过查阅“线把制备”、“线把预制”、“信号线 制备”、“信号线预制”等关键词，结果未有相关文献、专利及发明。中国通号表4查新检索情况表查新项目 名称信号线把预制机器人查新人员段达查新机构信息技术QC小组查新时间2018. 3. 12一、查新目的：查新借鉴二、查新范围：党国家科技图书文献中心 Qnv.牛囱知制 111 R National Science and Technolo I Jb

9、mry II-一.IU W M Ii hV fJ *HA*Mt*V三、查新点与查新要求：线把制备、线缆预制、信号线制备、信号线预制四、查新结果：上述网站未查到有能进行信号线把预制的相关文献、专利及科技成果制表人：段达制表时间：2018年3月12日2. 4提出创新思路小组成员在库房点验施工材料过程中注意到：项目部所使用的信号线缆均为外部采购, 其外观为整齐、美观的线圈形状。那么线缆厂家是如何将信号线缆成品制备成线圈的呢？图9信号线圈示意图制图人：祝长旗制图时间：2018年3月13日小组成员通过电话咨询和网上查阅的方法得知，目前厂家主流工艺是使用绕线机器人帮 助实现信号线圈的生产。工序主要包括穿套

10、管、引线定位、缠绕引脚、整周缠线、剪线、末 端引线，末端缠绕引脚，自动绕线机完成线圈主体的整周缠绕，气动剪线钳完成漆包线的切 断，自动穿套管机完成漆包线上塑胶套管的套装。小组成员进行进一步检索，查到论文高频变压器绕线机器人的设计与分析中所论述 的绕线机器人结构设计可以值得我们所借鉴。该论文中提出的由大臂、小臂和传动轴组成的 结构，可以进行平移和绕动的机器人设计实现了将线缆按照设定的形状和弯曲半径进行缠 绕，并打结绑扎的功能。该功能与信号线把制备过程中的布线、折弯、绕线脖等步骤具有相 似性。图10高频绕线机器人结构模型制图人：段达制图时间：2018年3月14日2.4确定课题小组成员结合自身的研发

11、实力，经过充分讨论后认为，如果将机器人通过大臂、小臂和 传动轴结构，进行平移和绕动的原理运用到我们的研制活动中，可以实现信号线把自动制备。 因此我们将此次活动课题命名为信号线把预制机器人研制。3、设定目标及目标可行性分析3.1设定目标值根据现场工期要求，项目部要在14天的时间内完成676架信号机1352只线把的制备， 需1天制备信号线把n35214心97只。因此小组成员将“信号线把预制机器人研制”课 题的目标值设定为：信号机线把制作速度达到97只/天。3. 2目标可行性分析3. 2. 1数据分析在高频变压器绕线机器人的设计与分析查得，所设计的绕线机器人仅仅是将线缆的 缠绕引脚、引脚打结两步进行

12、了全自动化，就使工作时间由原来平均5-6分钟/套的作业时 间缩短为10秒/套，工作效率提高了30倍以上。, H前仍存在向成是：线圈绕制仍然依邪F工或简易半白动绕线设备进行生产效率（I、（仅5 6minPCS现有设备柔性差导致生产准备周期长，且生产拍不定（不利于排定生 产计划，导致质最不可控:手工绕制使得产品质量依靠工人的工作经验和熟练程度，而非 可控因素，产品随量不稳定（70 80%）：现行机械化设备虽然降低了劳动强度，但仍然需要人员频繁介入生产，占用大量宝贵人力资源.功能要求具体参数安装方式固定地板或桌面额定负载吏量不少于3kg工作他困水平方向不小于50Omm垂直方向不小于A(X) mm精度

13、定位精度不低于0.2mm.乖复定位精度不低于0.02mm末端最大速度不高于0.5m s 1末端最大加速度不高于O.lm 6?1标准作业时间不R于IOsec图11高频变压器绕线机器人的设计与分析论文相关内容图1制图人：蔡世阳制图时间：2018年3月16日目前若1个班组1天加班工作12小时，人工制备信号线把最多可完成6只。若通过 大臂、小臂和传动轴结构，进行平移和绕动的原理，研制信号线把预制机器人代替人工制 作，工作效率仅需提高16. 2倍就可实现目标值6只Xl组 16. 2心97只，理论上完全可 行。3. 2. 2人员保证：QC小组成员包含技术部、工程部多名技术骨干，QC小组活动知识和专业技术水

14、平扎实, 实干和创新能力强，具有丰富的研发和施工经验。4. 2. 3资金支持：本次课题是对铁路信号施工工艺的一次革命性创新，公司领导给予了高度期望和关注,制图人：郑海洋制图时间：2018年3月17日4、提出方案并确定最佳方案4.1 提出方案申国通号信号线把预制机器人研制在高频变压器绕线机器人的设计与分析所设计的绕线机器人共分为机座、大臂、小 臂、腕部和末端执行器四部分及电控程序组成。如下图2.7 EE25 1频变压器绕线机器人的运动简图所示，该机器人由机座、大臂、 小臂、腕部和末端执行器四部分组成，拥行三个旋转自由度和个宜线运动自由度，平面 重复定位精度高，末端执行器的轻直方向上的运动由直线方运动自由度完成口叫 末端执 行器部分设计为与机器人腕部配合使用的手指堆元,使此型机器人可以完成预先设计的工 作任