信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制

信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制QC小組名稱：信息技術(shù)QC小組單位名稱：通號(hào)工程局集團(tuán)信息技術(shù)有限公司2019年5月信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制目錄1、小組簡介........................................................................................12、選擇課題........................................................................................33、設(shè)定目標(biāo)及目標(biāo)可行性分析.......................................................74、提出方案并確定最佳方案...........................................................85、制定對(duì)策.....................................................................................206、實(shí)施對(duì)策.....................................................................................217、效果檢查.....................................................................................298、標(biāo)準(zhǔn)化..........................................................................................329、總結(jié)和下一步打算.....................................................................34信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制2017年4月28日1、小組簡介表1小組概況表小組名稱課題名稱信息技術(shù)QC小組成立時(shí)間信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制通號(hào)工程局集團(tuán)所屬單位課題類型創(chuàng)新型信息技術(shù)有限公司小組注冊(cè)號(hào)CRSCE-XXJS-XXJS課題注冊(cè)號(hào)CRSCE-XXJS-XXJS-003活動(dòng)時(shí)間成員2018年3月1日—2018年9月15日文化程度組內(nèi)組內(nèi)分工職務(wù)性別職稱出勤率100%100%100%100%100%100%姓名組長副組長組員總體統(tǒng)籌、技術(shù)支持成果指導(dǎo)、組織協(xié)調(diào)鄭海洋男男男男男男高級(jí)工程師高級(jí)工程師工程師本科本科本科本科本科本科張自強(qiáng)修增仁蔡世陽祝長旗段達(dá)提出方案、方案比選制定對(duì)策、標(biāo)準(zhǔn)化工程師組員工程師組員質(zhì)量檢查、數(shù)據(jù)收集技術(shù)實(shí)施、資料整理制表時(shí)間：2018年3月2日工程師組員制表人：段達(dá)小組成員有2人具有高級(jí)工程師職稱，還有經(jīng)驗(yàn)豐富的研發(fā)工程師和安質(zhì)工程師，具備較強(qiáng)的科研開發(fā)實(shí)力。小組成員均有多年的QC小組活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，小組開展的“PMS工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)研制”課題成果獲得2017年中國鐵路通信信號(hào)股份有限公司優(yōu)秀成果一等獎(jiǎng)，2017年全國鐵路工程建設(shè)優(yōu)秀成果一等獎(jiǎng)，并申請(qǐng)了軟件著作權(quán)?！败壍离娐窡o孔連接器研制”獲得了2018年中國鐵路通信信號(hào)股份有限公司優(yōu)秀成果特等獎(jiǎng)，并申請(qǐng)了兩項(xiàng)外觀專利、兩項(xiàng)實(shí)用新型專利。圖1PMS工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)制圖時(shí)間：2018年3月3日?qǐng)D2軌道電路無孔連接器制圖人：鄭海洋制圖時(shí)間：2018年3月3日制圖人：祝長旗1/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制PMS工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)軌道電路無孔連接器軌道電路無孔連接器軌道電路無孔連接器軌道電路無孔連接器圖3小組所獲知識(shí)產(chǎn)權(quán)制圖時(shí)間：2018年3月4日制圖人：張自強(qiáng)圖4小組歷年所獲榮譽(yù)制圖時(shí)間：2018年3月4日制圖人：祝長旗2/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制2、選擇課題2.1需求分析京津城際鐵路正線全長113.5公里，于2008年8月1日開通運(yùn)營，是我國第一條運(yùn)行時(shí)速350公里的高速鐵路，為服務(wù)北京奧運(yùn)會(huì)、推動(dòng)京津冀協(xié)同發(fā)展發(fā)揮了重要作用，成為展示我國高鐵發(fā)展成就和運(yùn)營品質(zhì)一張亮麗的國家名片。經(jīng)過了近10年的運(yùn)營，中國高鐵創(chuàng)新發(fā)展，于2018年3月1日開始對(duì)京津城際列車控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改造，計(jì)劃于6月26日完成升級(jí)，項(xiàng)目工期118天。這次改造工程是中國高鐵建設(shè)以來第一次對(duì)列車核心列控系統(tǒng)及沿線各類設(shè)施的升級(jí)改造，改造完成后京津城際全線將實(shí)現(xiàn)100%國產(chǎn)化，對(duì)今后高鐵建設(shè)和升級(jí)改造具有標(biāo)志性的示范意義。圖5京津城際復(fù)興號(hào)高鐵制圖人：修增仁制圖時(shí)間：2018年3月5日2.2問題提出鐵路信號(hào)機(jī)是指揮列車運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，本次改造涉及沿線676架信號(hào)機(jī)的更新?lián)Q裝。鐵路總公司要求我單位在不影響京津城際正常運(yùn)營的情況下，于夜間收車后進(jìn)行施工，信號(hào)機(jī)的更新?lián)Q裝必須提前將信號(hào)線把預(yù)制完畢，根據(jù)施工組織計(jì)劃，信號(hào)線把預(yù)制工序只有14天時(shí)間。名詞解釋信號(hào)線把：鐵路信號(hào)機(jī)內(nèi)部使用7×0.52mm銅芯塑料線進(jìn)行配線。為節(jié)約空間、方便配線和維護(hù)，配線前需要將信號(hào)線纜通過布線、折彎、繞線脖、套管等工序制備成定型線把。圖6鐵路信號(hào)機(jī)及信號(hào)線把示意圖制圖人：修增仁制圖時(shí)間：2018年3月6日3/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制5月24日6月6日3月1日6月26日總工期（118天）室內(nèi)拆改配線（71天）軟件換裝（24天）軌道電路倒接（37天）作業(yè)時(shí)間：14天室外道岔換裝（32天）信號(hào)線把預(yù)制信號(hào)機(jī)換裝（20天）（14天）應(yīng)答器換裝（39天）區(qū)間撤舊（10天）圖7京津城際改造工程施工橫道圖制圖時(shí)間：2018年3月7日制圖人：段達(dá)信號(hào)線把預(yù)制工序需要為每架信號(hào)機(jī)制備2只信號(hào)線把，本次工程共需制備信號(hào)線把676×2=1352只。預(yù)制工作由2人1組手工進(jìn)行，其中的主要困難在于繞線難度大、線束易排錯(cuò)，導(dǎo)致了人工效率低的問題。圖8信號(hào)機(jī)線把制作圖制圖人：蔡世陽制圖時(shí)間：2018年3月7日小組成員調(diào)取了新開通的京沈客專施工記錄，對(duì)手工制備1只信號(hào)線把的工作時(shí)長進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下表所示：4/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制表2信號(hào)線把手工預(yù)制時(shí)間統(tǒng)計(jì)表布線、綁線剝線繞脖、套管班組信號(hào)工姓名合計(jì)/min/min91/min/min18班組1班組2班組3班組4班組5班組6平均張震、溫華蘇有全、張曦潘國棟、呂鴻秦闖、周建國張景志、彭衛(wèi)中馬軍、陶衛(wèi)平-22222221111101111131151181139216931694179518962093.517.5制表人：段達(dá)制表時(shí)間：2018年3月8日由上表可以看出，2人1個(gè)班組手工制作1只信號(hào)線把的平均時(shí)間為113分鐘。項(xiàng)目部為本次改造工程信號(hào)線把集中預(yù)制工序配備信號(hào)工人12名，共組成6個(gè)班組。根據(jù)核算，正常每天工作8小時(shí)，需要57天完成，即使加班至一天工作12小時(shí)，仍需38天才能完成，不能滿足14天的工期要求。表3信號(hào)機(jī)線把預(yù)制工期核算表是否滿足效率核算正常情況線把手工制備效率113分鐘/把·組所需工期計(jì)算工期要求21天工作時(shí)間：8小時(shí)②1個(gè)班組1天制備線把個(gè)數(shù)最大值：[8×60÷113]≈4只6個(gè)班組完成全部線把制備所需時(shí)間：[1352÷（4×6）]≈57天否21天工作時(shí)間：12小時(shí)②1個(gè)班組1天制備線把個(gè)數(shù)最大值：[12×60÷113]≈6只6個(gè)班組完成全部線把制備所需時(shí)間：[1352÷（6×6）]≈38天加班趕工113分鐘/把·組否制表人：修增仁制表時(shí)間：2018年3月10日信號(hào)線把的制備統(tǒng)一按照《信號(hào)線把預(yù)制技術(shù)交底書》的標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行，配備的信號(hào)工人均為培訓(xùn)合格、上崗多年的熟練技術(shù)工人，已無法通過節(jié)省工序、加快工人制備速度等方法縮短線把制備時(shí)間。因此，小組成員急需找到一種新的信號(hào)線把制備方法！2.3借鑒查新小組成員在專利檢索網(wǎng)站進(jìn)行查閱，通過查閱“線把制備”、“線把預(yù)制”、“信號(hào)線制備”、“信號(hào)線預(yù)制”等關(guān)鍵詞，結(jié)果未有相關(guān)文獻(xiàn)、專利及發(fā)明。5/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制表4查新檢索情況表查新項(xiàng)目名稱信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人查新人員查新時(shí)間段達(dá)查新機(jī)構(gòu)信息技術(shù)QC小組2018.3.12一、查新目的：查新借鑒二、查新范圍：三、查新點(diǎn)與查新要求：線把制備、線纜預(yù)制、信號(hào)線制備、信號(hào)線預(yù)制四、查新結(jié)果：上述網(wǎng)站未查到有能進(jìn)行信號(hào)線把預(yù)制的相關(guān)文獻(xiàn)、專利及科技成果制表人：段達(dá)制表時(shí)間：2018年3月12日2.4提出創(chuàng)新思路小組成員在庫房點(diǎn)驗(yàn)施工材料過程中注意到：項(xiàng)目部所使用的信號(hào)線纜均為外部采購，其外觀為整齊、美觀的線圈形狀。那么線纜廠家是如何將信號(hào)線纜成品制備成線圈的呢？圖9信號(hào)線圈示意圖制圖人：祝長旗制圖時(shí)間：2018年3月13日小組成員通過電話咨詢和網(wǎng)上查閱的方法得知，目前廠家主流工藝是使用繞線機(jī)器人幫助實(shí)現(xiàn)信號(hào)線圈的生產(chǎn)。工序主要包括穿套管、引線定位、纏繞引腳、整周纏線、剪線、末端引線，末端纏繞引腳，自動(dòng)繞線機(jī)完成線圈主體的整周纏繞，氣動(dòng)剪線鉗完成漆包線的切斷，自動(dòng)穿套管機(jī)完成漆包線上塑膠套管的套裝。6/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制小組成員進(jìn)行進(jìn)一步檢索，查到論文《高頻變壓器繞線機(jī)器人的設(shè)計(jì)與分析》中所論述的繞線機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以值得我們所借鑒。該論文中提出的由大臂、小臂和傳動(dòng)軸組成的結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)行平移和繞動(dòng)的機(jī)器人設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了將線纜按照設(shè)定的形狀和彎曲半徑進(jìn)行纏繞，并打結(jié)綁扎的功能。該功能與信號(hào)線把制備過程中的布線、折彎、繞線脖等步驟具有相似性。圖10高頻繞線機(jī)器人結(jié)構(gòu)模型制圖人：段達(dá)制圖時(shí)間：2018年3月14日2.4確定課題小組成員結(jié)合自身的研發(fā)實(shí)力，經(jīng)過充分討論后認(rèn)為，如果將機(jī)器人通過大臂、小臂和傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)，進(jìn)行平移和繞動(dòng)的原理運(yùn)用到我們的研制活動(dòng)中，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)線把自動(dòng)制備。因此我們將此次活動(dòng)課題命名為信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制。3、設(shè)定目標(biāo)及目標(biāo)可行性分析3.1設(shè)定目標(biāo)值根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工期要求，項(xiàng)目部要在14天的時(shí)間內(nèi)完成676架信號(hào)機(jī)1352只線把的制備，需1天制備信號(hào)線把[1352÷14]≈97只。因此小組成員將“信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制”課題的目標(biāo)值設(shè)定為：信號(hào)機(jī)線把制作速度達(dá)到97只/天。3.2目標(biāo)可行性分析3.2.1數(shù)據(jù)分析在《高頻變壓器繞線機(jī)器人的設(shè)計(jì)與分析》查得，所設(shè)計(jì)的繞線機(jī)器人僅僅是將線纜的纏繞引腳、引腳打結(jié)兩步進(jìn)行了全自動(dòng)化，就使工作時(shí)間由原來平均5-6分鐘/套的作業(yè)時(shí)間縮短為10秒/套，工作效率提高了30倍以上。7/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制圖11《高頻變壓器繞線機(jī)器人的設(shè)計(jì)與分析》論文相關(guān)內(nèi)容圖1制圖時(shí)間：2018年3月16日制圖人：蔡世陽目前若1個(gè)班組1天加班工作12小時(shí)，人工制備信號(hào)線把最多可完成6只。若通過大臂、小臂和傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)，進(jìn)行平移和繞動(dòng)的原理，研制信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人代替人工制作，工作效率僅需提高16.2倍就可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)值[6只×1組×16.2]≈97只，理論上完全可行。3.2.2人員保證：QC小組成員包含技術(shù)部、工程部多名技術(shù)骨干，QC小組活動(dòng)知識(shí)和專業(yè)技術(shù)水平扎實(shí)，實(shí)干和創(chuàng)新能力強(qiáng)，具有豐富的研發(fā)和施工經(jīng)驗(yàn)。3.2.3資金支持：本次課題是對(duì)鐵路信號(hào)施工工藝的一次革命性創(chuàng)新，公司領(lǐng)導(dǎo)給予了高度期望和關(guān)注，研發(fā)資金撥款30萬元用于購買研制材料和設(shè)備，資金準(zhǔn)備充足。圖12公司撥款專項(xiàng)批復(fù)圖制圖人：鄭海洋制圖時(shí)間：2018年3月17日4、提出方案并確定最佳方案4.1提出方案8/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制在《高頻變壓器繞線機(jī)器人的設(shè)計(jì)與分析》所設(shè)計(jì)的繞線機(jī)器人共分為機(jī)座、大臂、小臂、腕部和末端執(zhí)行器四部分及電控程序組成。圖13《高頻變壓器繞線機(jī)器人的設(shè)計(jì)與分析》論文相關(guān)內(nèi)容圖2制圖人：鄭海洋制圖時(shí)間：2018年3月18日小組成員使用頭腦風(fēng)暴法，根據(jù)繞線機(jī)器人機(jī)座、大臂、小臂、腕部和末端執(zhí)行器四部分的結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行平移和繞動(dòng)的原理，經(jīng)過整理分析形成了親合圖。信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人應(yīng)由機(jī)器人關(guān)節(jié)、傳動(dòng)方式、控制系統(tǒng)、支撐外殼材料、末端執(zhí)行器五部分構(gòu)成。信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人親合圖支撐外殼材料機(jī)器人關(guān)節(jié)傳動(dòng)方式控制系統(tǒng)末端執(zhí)行器圖14總體方案親合圖制圖人：蔡世陽制圖時(shí)間：2018年3月19日小組成員確定總體方案后，根據(jù)親合圖將整體方案進(jìn)行分割細(xì)化，形成總體方案分解圖：9/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制六關(guān)節(jié)型關(guān)節(jié)平面型關(guān)節(jié)機(jī)器人關(guān)節(jié)齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人傳動(dòng)方式控制系統(tǒng)Kemotion控制系統(tǒng)IRC5控制系統(tǒng)不銹鋼支撐外殼鋁合金支撐外殼支撐外殼材料末端執(zhí)行器舵機(jī)手爪氣動(dòng)手爪圖15信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人總體方案分解圖制圖人：修增仁制圖時(shí)間：2018年3月20日4.2分級(jí)方案比選4.2.1機(jī)器人關(guān)節(jié)比選表5機(jī)器人關(guān)節(jié)對(duì)比分析表平面型關(guān)節(jié)調(diào)查分析六關(guān)節(jié)型關(guān)節(jié)幾個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)和相應(yīng)的桿件采用串聯(lián)的方式進(jìn)行開鏈連接，第1個(gè)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸與另外幾個(gè)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸相垂直，其結(jié)構(gòu)和功能與人類的手臂相類似3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)和1個(gè)移動(dòng)關(guān)節(jié)進(jìn)行幾何組合構(gòu)型，使所有的運(yùn)動(dòng)軸都是平行的簡介擬人程度高，可勝任多角度的復(fù)雜任務(wù)；運(yùn)行速度極快，大臂最大轉(zhuǎn)速°225°/s,最大升降速1.5m/s運(yùn)行速度較快，大臂最大轉(zhuǎn)速150°/s,最大升降速度1m/s動(dòng)作靈活性有效性六關(guān)節(jié)型機(jī)器人工作范圍大，多關(guān)節(jié)機(jī)器手保證了工作空間最大化利用，擬人程度高，可達(dá)性非常高，平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人工作范圍較大，功能滿足要求10/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制可以更好地完成多個(gè)工作步驟占用空間小，僅占自身方形空間，占用圓柱形空間，以2m×2m工作臺(tái)占用空間成本以2m×2m工作臺(tái)為例，僅需4m2為例，需占地6.28m26萬元4.5萬元小組成員經(jīng)過討論后認(rèn)為，雖然六關(guān)節(jié)型關(guān)節(jié)研制成本略高，但其占用空間小、運(yùn)動(dòng)速度更快、裝配效率更高，考慮此次活動(dòng)注重機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能，因此采用六關(guān)節(jié)型關(guān)節(jié)。綜合評(píng)價(jià)結(jié)論采用不采用制表人：段達(dá)制表時(shí)間：2018年3月21日4.2.2傳動(dòng)方式比選表6傳動(dòng)方式對(duì)比分析表蝸桿傳動(dòng)名稱齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)是由蝸桿和蝸輪組成的，用于傳遞交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)方式齒輪傳動(dòng)是指輪緣上有齒輪連續(xù)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)方式簡介圖示傳動(dòng)比在可接受尺寸內(nèi)傳動(dòng)比僅為3~20傳遞功率傳動(dòng)距離傳動(dòng)比可達(dá)70~300傳動(dòng)距離近，遠(yuǎn)距離傳動(dòng)需要多個(gè)齒輪合作適合中遠(yuǎn)距離進(jìn)行傳動(dòng)11/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制蝸桿傳動(dòng)名稱齒輪傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)名稱：穩(wěn)定進(jìn)給爬行誤差對(duì)比名稱說明齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)使用齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)分別進(jìn)行150cm/min走線，使用誤差測(cè)量儀測(cè)量單次走線和循環(huán)3次走線后爬行進(jìn)給誤差，精確到0.1mm。圖示設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)誤差測(cè)量結(jié)果（單位：mm）150cm/min齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)單次走線10.10.100.30.40.20.40.4234050150cm/min齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)循環(huán)三次走線123450.10.20.10.10.10.40.60.50.60.8齒輪傳動(dòng)與蝸桿傳動(dòng)相比傳動(dòng)比高，傳動(dòng)力矩更大，且實(shí)測(cè)走線誤差相對(duì)較小，傳動(dòng)效率更高，故選用齒輪傳動(dòng)。綜合分析結(jié)論采用不采用制表人：張自強(qiáng)制表時(shí)間：2018年3月23日12/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制KeMotion5000控制系統(tǒng)4.2.3控制系統(tǒng)比選表7控制系統(tǒng)對(duì)比分析表調(diào)查分析IRC5控制系統(tǒng)示意圖RC5控制器是ABB研發(fā)的工業(yè)機(jī)器人控制器，由1個(gè)控制模塊和1個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊組成，可實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)、直線、圓弧等多種軌跡KeMotionr5000系列控制器是一套完好的面向多軸運(yùn)動(dòng)控制零碎軟硬件模塊化控制器，可實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)、直線、圓弧等多種軌跡簡介整套控制系統(tǒng)及開發(fā)工具集成本為189000元經(jīng)濟(jì)性難易程度可擴(kuò)展性安全性整套控制系統(tǒng)成本為125000元提供開放式開發(fā)平臺(tái)和API函數(shù)，方便模塊化開發(fā)需要一周以上時(shí)間熟練掌握所使用的專用開發(fā)工具集模塊化編程保證了未來添加功能的只需編寫功能模塊即可調(diào)用要求機(jī)器人功能設(shè)計(jì)一次成型，添加新功能需修改全局程序提供專用安全控制模塊，可有效預(yù)防各類安全隱患有軌跡中觸發(fā)和碰撞檢測(cè)功能可操作驅(qū)動(dòng)模塊數(shù)41可驅(qū)動(dòng)伺服軸數(shù)3610兩種控制系統(tǒng)均為成熟控制器產(chǎn)品，可滿足研發(fā)需要。小組成員從研發(fā)成本、研發(fā)時(shí)間周期、未來可擴(kuò)展性等方面考慮，選用IRC5控制系統(tǒng)。綜合分析結(jié)論采用不采用制表人：蔡世陽制表時(shí)間：2018年3月24日13/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制鋁合金支撐外殼4.2.4支撐外殼材料比選調(diào)查分析表8支撐外殼材料對(duì)比分析表不銹鋼支撐外殼示意圖鋁合金是在純鋁中加入各種合金元素制成，與鋼材相比更加輕便，已經(jīng)應(yīng)用于航天、汽車、機(jī)械、船舶等多個(gè)領(lǐng)域不銹鋼是在鋼材中加入鎳、鉻等金屬材料制成的特殊鋼材簡介成型溫度（℃）比重800以上5602.71~2.951.71~1.78拉伸強(qiáng)度3.86.4（kgf/mm2）彈性模量2100013000（kgf/mm2）鋁合金材料和不銹鋼材料均能保證工作空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和剛度要求。在此基礎(chǔ)上小組成員考慮應(yīng)盡量減小電機(jī)負(fù)載，提高機(jī)器人手臂運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)速度。鋁合金材料抗拉強(qiáng)度高，比重僅為不銹鋼材料的2/3,故選用鋁合金支撐外殼。綜合分析結(jié)論不采用采用制表人：段達(dá)制表時(shí)間：2018年3月26日14/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制氣動(dòng)手爪4.2.5末端執(zhí)行器比選表9末端執(zhí)行器對(duì)比分析表名稱舵機(jī)手爪圖示舵機(jī)手爪動(dòng)力來源于舵機(jī)，舵機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)兩個(gè)固定在爪盤直線導(dǎo)軌中的手指運(yùn)動(dòng)通過壓縮機(jī)將空氣壓縮后推入活塞做功進(jìn)行動(dòng)作簡介定位精度舵機(jī)定位精度一般最大加持力300N定位精度高，且便于循環(huán)定位可提供250N穩(wěn)定加持力，足以完成載重任務(wù)手爪加持力使用電子閥進(jìn)行換向，在布線過程中會(huì)出現(xiàn)較多停頓有一對(duì)曲柄槽用于減小摩擦力，可持續(xù)高速運(yùn)轉(zhuǎn)響應(yīng)速度手爪類型舵機(jī)手爪測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試方法測(cè)試結(jié)果抓取0.2kg信號(hào)線把懸定位精度誤差在±0.4mm停10s后在指定地點(diǎn)停使用簡易驅(qū)動(dòng)桿放驅(qū)動(dòng)手爪進(jìn)行工作在走線盤上按制定路線連續(xù)布線10次抓取0.2kg信號(hào)線把懸走線時(shí)間5min試驗(yàn)過程及結(jié)果定位精度誤差在±0.02mm停10s后在指定地點(diǎn)停使用簡易驅(qū)動(dòng)桿氣動(dòng)手爪放驅(qū)動(dòng)手爪進(jìn)行工作在走線盤上按制定路線連續(xù)布線10次走線時(shí)間3min經(jīng)過調(diào)查分析和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，氣動(dòng)手爪工作效率更高，定位及走線精度更高，因此選用氣動(dòng)手爪。綜合分析結(jié)論不采用采用制表人：修增仁制表時(shí)間：2018年3月26日15/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制4.3三級(jí)分解小組成員對(duì)需要進(jìn)一步比選的項(xiàng)進(jìn)行了分割細(xì)化，形成三級(jí)比選方案圖如下：平面型關(guān)節(jié)機(jī)器人關(guān)節(jié)六關(guān)節(jié)型關(guān)節(jié)諧波減速器精密齒輪齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)方式信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人蝸桿傳動(dòng)Kemotion控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)IRC5控制系統(tǒng)鋁合金支撐外殼支撐外殼材料不銹鋼支撐外殼舵機(jī)手爪末端執(zhí)行器氣動(dòng)手爪圖16信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人方案逐級(jí)分解圖制圖人：蔡世陽制圖時(shí)間：2018年3月27日16/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制4.4三級(jí)方案比選4.4.1齒輪傳動(dòng)比選表10齒輪傳動(dòng)對(duì)比分析表精密齒輪名稱諧波減速器機(jī)器人大臂使用電機(jī)+精密齒輪減速器傳動(dòng)，機(jī)器人小臂使用二級(jí)同步帶傳動(dòng)大臂使用電機(jī)+諧波減速器傳動(dòng)，機(jī)器人小臂也使用電機(jī)+諧波減速器傳動(dòng)簡介圖示傳動(dòng)比與齒輪大小成正比，在可接受傳遞功率尺寸傳動(dòng)比150~300尺寸內(nèi)傳動(dòng)比100~120尺寸較大，且不能抓取基座附近的物品，有可能影響未來某些類型線把的制作尺寸較小，直徑可控制在10cm以內(nèi)單價(jià)2000元，共需5個(gè)諧波減速器，總成本10000元需要多種類型的齒輪，采購零件加工成本成本6000元工作效率極高，可使機(jī)械臂180度高因不能安裝自鎖功能，影響高速運(yùn)動(dòng)性能工作效率速回旋諧波減速器成本與精密齒輪相比差額在可接受范圍內(nèi)，而其占用體積小，便于機(jī)器人手臂進(jìn)行活動(dòng)，且工作效率更高，傳動(dòng)比更大，因此選用諧波減速器。綜合評(píng)價(jià)結(jié)論采用不采用制表人：鄭海洋制表時(shí)間：2018年3月29日17/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4.4.2IRC5控制系統(tǒng)比選表11IRC5控制系統(tǒng)對(duì)比分析表名稱液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)液壓系統(tǒng)由兩個(gè)大小不同的液缸組成，兩個(gè)液缸里各有一個(gè)可以滑動(dòng)的活塞，小活塞將這一壓力通過液體的壓強(qiáng)傳遞給大活塞提供動(dòng)力電機(jī)驅(qū)動(dòng)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)1個(gè)固定的角度，其旋轉(zhuǎn)以固定的角度一步一步運(yùn)行簡介功率重量比有效性1.5-2kg/kw0.2kg/kw由液壓泵驅(qū)動(dòng)，扭矩較大，可提供強(qiáng)大動(dòng)力，滿足此次活動(dòng)需求由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可提供充足動(dòng)力，滿足此次活動(dòng)需求無級(jí)變速調(diào)速比1002000設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：啟動(dòng)速度對(duì)比名稱液壓驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)圖示設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)型號(hào)體積重量YML35DH42230cm×15cm×24cm28×8×22cm5.4kg3.6kg編號(hào)液壓驅(qū)動(dòng)1.7電機(jī)驅(qū)動(dòng)123450.10.10.10.10.11.6啟動(dòng)速度1.6（單位：s）1.71.6電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比單位體積下重量更輕，其無級(jí)變速比高的優(yōu)點(diǎn)可以使機(jī)器人手臂的運(yùn)動(dòng)更加流暢，且啟動(dòng)速度具有明顯優(yōu)勢(shì)，因此選用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。綜合分析結(jié)論不采用采用制表人：蔡世陽制表時(shí)間：2018年3月30日18/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制4.5確定最佳方案最終，小組成員根據(jù)方案比選結(jié)果，確定了最佳方案如下圖所示：機(jī)器人關(guān)節(jié)六關(guān)節(jié)型關(guān)節(jié)傳動(dòng)方式控制系統(tǒng)信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人齒輪傳動(dòng)諧波減速器IRC5控制系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)支撐外殼材料末端執(zhí)行器鋁合金支撐外殼氣動(dòng)手爪圖17信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人最佳方案圖制圖人：蔡世陽制圖時(shí)間：2018年4月2日19/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制5、制定對(duì)策小組成員根據(jù)最佳方案比選結(jié)果和5W1H原則，指定了對(duì)策實(shí)施表：表12信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制對(duì)策實(shí)施表序號(hào)1對(duì)策目標(biāo)措施地點(diǎn)完成時(shí)間責(zé)任人祝長旗1.繪制六關(guān)節(jié)型關(guān)水平方向工節(jié)設(shè)計(jì)圖公司八六關(guān)節(jié)型關(guān)節(jié)2018年4月10日作半徑≥2.制作六關(guān)節(jié)型關(guān)樓技術(shù)150cm節(jié)及手臂主體樣機(jī)3.功能測(cè)試部1.繪制傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)圖公司八樓技術(shù)部諧波減速器定位誤差2.同步齒形帶和絲2018年4月20日2段達(dá)≤0.5mm杠螺母，在手臂主體上集成傳動(dòng)軸3.定位精度測(cè)試1.繪制電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖公司八樓技術(shù)部電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)額定工作壓2.電機(jī)驅(qū)動(dòng)器安2018年4月27日3祝長旗力≥3000N裝3.額定工作壓力測(cè)試1.設(shè)定鋁合金支撐外殼外形參數(shù)鋁合金支撐外殼2.制作鋁合金支撐公司八外殼樓技術(shù)最大抗彎形2018年5月4日4張自強(qiáng)變＜0.1mm3.鋁合金支撐外殼部安裝4.抗彎形變測(cè)試1.繪制氣動(dòng)手爪設(shè)計(jì)圖公司八氣動(dòng)手爪額定負(fù)載重量≥5kg2018年5月10日562.安裝夾爪、手指樓技術(shù)修增仁張自強(qiáng)和手指氣缸3.載重測(cè)試部線把一次合1.機(jī)器人組裝京津城組裝調(diào)試2018年5月20日格率達(dá)到2.測(cè)試線把制備一際02中100%次合格率繼站制表人：段達(dá)制表時(shí)間：2018年4月4日20/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制6、實(shí)施對(duì)策表13對(duì)策實(shí)施一過程記錄表實(shí)施一六關(guān)節(jié)型關(guān)節(jié)實(shí)施人員目標(biāo)祝長旗地點(diǎn)公司八樓技術(shù)部完成時(shí)間2018年4月10日水平方向工作半徑≥150cm1繪制六關(guān)節(jié)型關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)圖根據(jù)實(shí)際需要的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)?？紤]到機(jī)械手末端執(zhí)行器需能信達(dá)到號(hào)線把最遠(yuǎn)距離，將手臂末端要達(dá)到的水平距離設(shè)定為1.4m。由于機(jī)器人手臂整體中心較高，如果機(jī)座太薄則整個(gè)機(jī)械手穩(wěn)定性將降低，影響其強(qiáng)度，因此選機(jī)座厚度為40mm，預(yù)留哈德洛克防松螺母孔位進(jìn)行固定。2.制作六關(guān)節(jié)型關(guān)節(jié)及手臂主體樣機(jī)裝配機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作。為穩(wěn)定基座，采用在三角鋁合金的下面加木質(zhì)墊片的方式來穩(wěn)定其位置。實(shí)施過程3.功能測(cè)試打開閉鎖開關(guān)，使用手工方式移動(dòng)機(jī)器人手臂進(jìn)行球面環(huán)繞運(yùn)動(dòng)，測(cè)量機(jī)器人手腕末端能否達(dá)到水平方向150cm以外指定位置。試驗(yàn)組數(shù)每組頻次目標(biāo)值上限150cm實(shí)測(cè)值155cm155cm155cm是否達(dá)到目標(biāo)123101010是是是150cm150cm21/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制目標(biāo)驗(yàn)證水平方向工作半徑＞150cm，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)制表人：蔡世陽制表時(shí)間：2018年4月10日表14對(duì)策實(shí)施二過程記錄表實(shí)施二實(shí)施人員目標(biāo)諧波減速器段達(dá)地點(diǎn)公司八樓技術(shù)部完成時(shí)間2018年4月20日定位誤差≤0.5mm實(shí)施過程1.繪制傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)圖傳動(dòng)軸主要由機(jī)座、諧波減速器傳動(dòng)軸、軸透蓋、大臂、大臂蓋等零部件裝而成。AC伺服電機(jī)的輸出軸和諧波減速器的輸入端直接相連后固定在機(jī)座端蓋內(nèi)部，可以減少轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。2.同步齒形帶和絲杠螺母，在手臂主體上集成傳動(dòng)軸小組成員在過程確保了周圍環(huán)境足夠清潔，安裝過程中沒有任務(wù)異物進(jìn)入減速器內(nèi)部，同時(shí)確保柔了性輪保持充分潤滑。正常工作時(shí)通過齒形傳送帶將電機(jī)的輸出傳遞到絲杠螺母上。3.定位精度測(cè)試22/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制試驗(yàn)方法：將機(jī)器人手臂調(diào)整至同一高度，然后輸出目標(biāo)地點(diǎn)，待機(jī)器人手臂運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)地點(diǎn)后測(cè)量位移誤差。試驗(yàn)重復(fù)十次。試驗(yàn)編號(hào)目標(biāo)值上限0.5mm0.5mm0.5mm0.5mm0.5mm0.5mm0.5mm0.5mm0.5mm0.5mm實(shí)測(cè)值是否達(dá)到目標(biāo)120.487mm0.491mm0.487mm0.490mm0.494mm0.490mm0.487mm0.489mm0.490mm0.491mm是是是是是是是是是是345678910目標(biāo)驗(yàn)證定位誤差＜0.5mm，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)制表人：段達(dá)制表時(shí)間：2018年4月20日23/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制表15對(duì)策實(shí)施三過程記錄表實(shí)施三實(shí)施人員目標(biāo)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)祝長旗地點(diǎn)公司八樓技術(shù)部完成時(shí)間2018年4月27日額定工作壓力≥3000N實(shí)施過程1.繪制電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖由于電機(jī)軸到電機(jī)執(zhí)行元件之間有壓力損失，為保證電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正常工作，設(shè)計(jì)電機(jī)系統(tǒng)輸出壓力為4000N。2.電機(jī)驅(qū)動(dòng)器安裝電機(jī)馬達(dá)和機(jī)器人手臂使用撓性連接，同軸度小于0.1mm，軸線傾角小于1°。電磁換向閥水平安裝。連接閥安裝前檢查密封圈是否正常。3.額定工作壓力測(cè)試試驗(yàn)方法：將電機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)設(shè)定為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)電機(jī)功率使其達(dá)到最大工作壓力進(jìn)行負(fù)載測(cè)試，直到扭矩傳感器檢測(cè)出馬達(dá)輸出軸發(fā)生角度偏轉(zhuǎn)，采集輸出壓力。24/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制試驗(yàn)編號(hào)相位角度30°工作壓力3500N目標(biāo)值下限是否達(dá)標(biāo)123453000N3000N3000N3000N3000N是是是是是60°3500N3500N3500N3500N90°120°150°目標(biāo)驗(yàn)證額定工作壓力＞3000N，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)制表人：段達(dá)制表時(shí)間：2018年4月27日表16對(duì)策實(shí)施四過程記錄表實(shí)施四實(shí)施人員目標(biāo)鋁合金支撐外殼張自強(qiáng)地點(diǎn)公司八樓技術(shù)部完成時(shí)間2018年5月4日最大抗彎形變＜0.1mm實(shí)施過程1.設(shè)定鋁合金支撐外殼外形參數(shù)考慮連接部位關(guān)鍵原件滾珠絲杠滾珠花鍵一體單元的性質(zhì)，大臂、小臂回轉(zhuǎn)角度應(yīng)在±120°之間。結(jié)合六關(guān)節(jié)型關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)結(jié)果，考慮機(jī)器人手臂應(yīng)盡量減少工作空間的設(shè)計(jì)需求，確定大臂支撐外殼長度為60cm，小臂支撐外殼長度45cm。大臂與小臂連接法蘭盤最大集成直徑24cm，為確保機(jī)器人手臂抗彎性能達(dá)到最佳，大臂、小臂支撐外殼直徑確定為24cm。2.制作鋁合金支撐外殼采用固溶處理+數(shù)控加工的方式以提高強(qiáng)度、減少加工余量，加工時(shí)為內(nèi)部電纜預(yù)留了孔位，同時(shí)確保了密封防塵。定型完成后進(jìn)行了表面處理和光整加工以提高外觀水平。最后在關(guān)節(jié)軸處布置了限位開關(guān)，防止機(jī)器人手臂工作過程中自身發(fā)生誤碰。3.鋁合金支撐外殼安裝進(jìn)行鋁合金支撐外殼安裝，然后將鋁合金支撐外殼固定于底座。25/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制4.抗彎形變測(cè)試試驗(yàn)方法：將機(jī)器人手臂張至最大角度，分別使大臂和小臂保持水平，在機(jī)器人手臂末端懸掛5KG鉛墜，靜止10s后使用FRT彎曲傳感器進(jìn)行抗彎形變測(cè)試，以上測(cè)試分別重復(fù)5次，測(cè)試結(jié)果如下：試驗(yàn)編號(hào)測(cè)試項(xiàng)目抗彎形變量目標(biāo)值上限是否達(dá)標(biāo)（單位：mm）（單位：mm）12大臂水平大臂水平大臂水平大臂水平大臂水平小臂水平小臂水平小臂水平小臂水平小臂水平0.010.010.020.010.020.010.020.010.020.010.10.10.10.10.10.10.10.10.10.1是是是是是是是是是是345678910目標(biāo)驗(yàn)證最大抗彎形變＜0.1mm，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)制表人：張自強(qiáng)制表時(shí)間：2018年5月4日表17對(duì)策實(shí)施五過程記錄表實(shí)施五實(shí)施人員目標(biāo)氣動(dòng)手爪修增仁地點(diǎn)公司八樓技術(shù)部完成時(shí)間2018年5月10日額定負(fù)載重量≥5kg1.繪制氣動(dòng)手爪設(shè)計(jì)圖26/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制氣動(dòng)手爪體積設(shè)計(jì)為130mm×54mm×46mm，最大伸縮速度400mm/s，回轉(zhuǎn)范圍±180°，手爪加持寬度50-100mm。2.安裝夾爪、手指和手指氣缸機(jī)械手指采用兩指肘節(jié)式卡爪，通過圓頭螺釘與曲柄連接，氣缸通過活塞桿向手爪末端提供動(dòng)力。3.載重測(cè)試使用電機(jī)為氣動(dòng)手爪提供動(dòng)力，使其抓取6kg定型線把并移動(dòng)到指定位置，測(cè)量定位精度誤差。試驗(yàn)組數(shù)負(fù)重質(zhì)量每組頻次重復(fù)定位誤差上限實(shí)測(cè)值平均是否有未達(dá)值標(biāo)情況否1236kg6kg6kg5050500.1mm0.07mm0.08mm0.08mm0.1mm否0.1mm否目標(biāo)驗(yàn)證額定負(fù)載重量＞5kg，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)制表人：鄭海洋制表時(shí)間：2018年5月10日27/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制表18對(duì)策實(shí)施六過程記錄表實(shí)施六實(shí)施人員目標(biāo)組裝調(diào)試張自強(qiáng)地點(diǎn)京津城際02中繼站完成時(shí)間2018年5月20日線把一次合格率達(dá)到100%1.機(jī)器人組裝2.測(cè)試線把制備一次合格率小組成員召開信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人技術(shù)評(píng)審會(huì)，使用成型的信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人連續(xù)制備10個(gè)信號(hào)機(jī)線把，制備完成后檢查線把外觀是否整齊，綁扎間距是否一致，線纜有無交叉。綁扎間距是線纜是否有交試驗(yàn)編號(hào)作業(yè)時(shí)間線把一次合格率否一致是叉否否否否否否否否否否126′58″7′00″6′58″7′00″7′00″6′58″7′02″7′02″7′02″6′58″100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%是3是4是5是6是7是8是9是10是28/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制目標(biāo)驗(yàn)證線把一次合格率達(dá)到了100%，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)制表人：張自強(qiáng)制表時(shí)間：2018年5月20日7、效果檢查7.1目標(biāo)值檢查5月24日，小組成員跟隨線把預(yù)制班組，使用信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人進(jìn)行線把制作。信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人只需1名信號(hào)工人進(jìn)行操控，預(yù)制班共配備2名熟練操作的信號(hào)工人，按3小時(shí)為1班，2人倒班進(jìn)行制作，共工作4個(gè)班次，施工記錄如下表所示：29/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制圖18信號(hào)工程施工記錄圖制圖人：蔡世陽制圖時(shí)間：2018年5月24日由上圖中記錄表可知，5月24日信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人制備線把效率為98只/天，大于目標(biāo)值97只/天，我們的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)了！小組成員進(jìn)行持續(xù)跟蹤，對(duì)每天制作信號(hào)線把情況進(jìn)行記錄統(tǒng)計(jì)，其結(jié)果如下表：表19信號(hào)線把預(yù)制情況統(tǒng)計(jì)表平均作業(yè)時(shí)間制備信號(hào)線日期線纜型號(hào)線纜直徑線把一次合格率把數(shù)量（只）5月24日5月25日5月26日5月27日5月28日5月29日5月30日5月31日6月1日6月2日6月3日6月4日6月5日6月6日合計(jì)TST619015TST619015TST619015TST619015TST619015TST619015TST619015TST619015TST619015TST619015TST619015TST619015TST619015TST6190150.52mm0.52mm0.52mm0.52mm0.52mm0.52mm0.52mm0.52mm0.52mm0.52mm0.52mm0.52mm0.52mm0.52mm6′58″7′02″6′57″7′00″7′01″7′00″7′01″7′03″6′58″6′58″7′00″7′02″7′01″7′00″7′01″98999899999898989999999999701352100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%-制表人：修增仁制表時(shí)間：2018年6月8日30/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制截止6月6日，線把預(yù)制機(jī)器人完成了1352只信號(hào)線把制備。其中6月6日完成工程所需全部1352只信號(hào)線把的制備后即停止工作，故當(dāng)天制備小線把數(shù)量為70只。5月24日至6月5日制備信號(hào)線把數(shù)量均大于目標(biāo)值97只。7.2經(jīng)濟(jì)效益檢查小組成員對(duì)開通的京沈客專信號(hào)線把施工記錄進(jìn)行查詢，京沈客專共配備6個(gè)班組，每班組2人，1天制備信號(hào)線把4個(gè)，完成1352只信號(hào)線把制作共使用57天，單位人工費(fèi)350元。京津城際改造項(xiàng)目完成1352只，共配備1個(gè)班組，2人輪班值守，完成1352只信號(hào)線把制作共使用14天，單位人工費(fèi)350元。經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算見下表：表20經(jīng)濟(jì)效益核算表序號(hào)1工程名稱京沈客專成本核算備注2人1班組制備信號(hào)線把1班組一天制備線把4個(gè)，共6個(gè)班組，共制作57天，單位人工費(fèi)350元/天直接人工費(fèi)：2×6×57×350=239400元①直接人工費(fèi)：2×14×350=9800元②設(shè)備材料費(fèi)：6個(gè)關(guān)節(jié)軸及機(jī)械手臂材料費(fèi)76000元；5個(gè)諧波減速器材料費(fèi)2087×5=10435元；IRC5電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及控制器設(shè)備費(fèi)125000元，材料費(fèi)760元；鋁合金支撐外殼材料費(fèi)49000元；氣動(dòng)手爪材1人1個(gè)班組，2人輪班值料費(fèi)540元。守，共制作14天，單位人京津城際改造2③加工費(fèi)：關(guān)節(jié)軸加工費(fèi)6×150=900元；工費(fèi)350元/天鋁合金支撐外殼加工費(fèi)10400元④測(cè)試費(fèi)：共計(jì)3700元合計(jì)：9800+76000+10435+125000+760+49000+540+900+10400+3700=286535元286535-239400=-47135元3經(jīng)濟(jì)效益制表人：祝長旗制表時(shí)間：2018年7月10日31/35信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人研制圖19經(jīng)濟(jì)效益分析報(bào)告圖制圖人：鄭海洋制圖時(shí)間：2018年7月15日由上圖及上表可知，本次QC活動(dòng)經(jīng)濟(jì)效益為-47135元。主要原因是設(shè)備材料費(fèi)用較高，而人工費(fèi)節(jié)約了239400-9800=229600元。本次活動(dòng)所研制的信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人可直接應(yīng)用于今后的鐵路信號(hào)施工項(xiàng)目中，可大幅提高施工效率，節(jié)約人工成本，預(yù)見經(jīng)濟(jì)效益可觀。7.3社會(huì)效益檢查本次小組活動(dòng)成果重點(diǎn)解決了鐵路信號(hào)施工過程中信號(hào)線把制備過程時(shí)間過長、人工成本過高的問題，保障了工程按期完工。信號(hào)線把預(yù)制機(jī)器人安全可靠，其一次合格率達(dá)到100%，避免了人工排線、插頭易出錯(cuò)帶來的頻繁返工問題。由機(jī)器人手臂制備的信號(hào)線把可保證維度、長度、曲率等外觀參數(shù)保持一致，避免了多人一起制備線把導(dǎo)致線把外觀參差不齊的難題，為公司贏得了良好