随着中国动车从“引进来”到“走出去”的发展,我们的生活也越来越离不开动车,而动车技术也从“引进来”到国产化了,动车组轮对技术便是其中之一。但是由于车轮、制动盘在结构和质量上的特殊性,加之中国动车技术发展时间较短,国内一直没有实现动车车轮的自动装配,目前仍然依靠工人手动完成。本课题源于实际企业对智能化、信息化、安全性、高效率的需求,针对目前人工装配车轮存在效率低、安全性差、劳动强度高以及信息化管理程度低等问题,结合车轮装配技术要求以及工艺要求,设计了一条自动化、信息化程度高,满足工艺要求以及生产要求的动车车轮自动装配线,实现车轮自动上料、插销、制动盘装配、插螺栓、预拧螺母、终拧螺母、画防松线、自动下料、报表生成上传等一系列自动化流程。首先,对控制系统的总体方案进行设计。明确控制系统任务要求,分析功能要求并提炼出实现控制系统的关键技术难点,并根据任务要求,设计出整体的实现方案。另外,将整条自动线按照功能划分为6个单元,分别设计其工艺流程,降低系统复杂程度,缩短设计调试周期。另外,从提高系统的稳定性以及可靠性的角度考虑,制定出以iFIX为信息管理、调度中心,PLC和其它控制器为下位机的控制方案。其次,对系统的关键技术进行研究。针对分析得出的系统关键技术难点设计算法和采用相关技术予以解决,包括采用双机热备的方式提高系统的可靠性,设计相关算法实现车轮不平衡量定位,采用基于RGB彩色模型的制动盘识别算法定位制动盘,对新提出的拧紧工艺进行对比研究,对控制系统的数据访问方式进行研究。再次,对控制系统的软硬件进行设计。包括对基于iFIX的上位机监控系统进行设计,实现整个系统的报警管理、监视、控制以及数据管理;对基于Halcon的视觉辅助系统的设计,避免系统因人为失误而产生碰撞;对基于欧姆龙PLC的下位机控制系统的设计,实现信号的采集和运动部件的控制。最后,对所设计的控制系统进行调试优化,并测试验证控制系统的各项性能。对搭建好的控制系统进行时序逻辑、稳定性以及故障处理上的优化,使控制系统运行更加稳定、高效。另外,对控制系统运行性能进行测试验证,验证结果表明,系统满足所有的功能要求以及技术指标要求,并且已投入生产,具有很高的实用价值。