随着中国高铁及动车组的飞速发展,车轮这一动车组关键部件也已引入国产。但由于发展时间较短以及车轮、制动盘本身特殊的结构特点限制,在动车车轮与其两侧制动盘装配生产中,目前国内还没有一套用于实现自动化装配的设备,仍主要依靠人工完成。本课题来源于企业需求,针对目前动车车轮与制动盘人工装配存在的效率低、劳动强度大等问题,在充分分析车轮与制动盘装配技术要求、指标以及装配工艺基础上,设计了一条满足生产需求、自动化程度高的动车车轮与制动盘自动装配线,实现上料、装配、下料等一系列自动化过程。本文主要对该自动装配线控制系统进行了研制并进行了以下工作:首先,结合机械机构设计对自动装配线功能实现方案进行分析,对自动装配线整体结构进行了单元划分,并对每一部分具体工序流程进行了设计与时序规划,以此确定了以组态软件iFIX作上位机,以多块可编程控制器(PLC)为核心控制器实现对伺服单元、机械手等执行机构进行控制的集散式控制方案。其次,根据控制系统总体方案对系统硬件进行了设计,其中包括硬件组成结构设计及选型、PLC系统、伺服运动系统、传感器等设计以及设备间通信设计等,并完成控制系统电气原理图的绘制。再次,在硬件设计的基础上进行控制系统软件设计,完成包括PLC程序、特征点相位检测、机械手等程序的设计;通过上位组态软件iFIX实现PLC、各设备之间信号交互,并开发人机界面,实现对整个系统的监视、控制和管理等。最后,完成系统电气控制柜以及现场设备安装、接线,进行反复调试以检验系统可靠性及稳定性等,并根据出现的问题对控制系统进行分析、优化和改进。运行结果表明,该自动装配线可以平稳、可靠地完成装配任务要求,达到了预期设计目标,满足企业生产需求,具有良好的使用价值。