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1、第第3章章生产线物流设备生产线物流设备 生生产产线线物物料料输输送送多多采采用用各各种种输输送送机机配配以以机机械械手手和和输输送送车车组组成成有有一一定定柔柔性性的的物物料料输输送送系系统统。其其中中的的输输送送机机包包括括辊辊子子输输送送机、链式输送机、电动单轨车及各种配套的升降输送机。机、链式输送机、电动单轨车及各种配套的升降输送机。3.1辊子输送机辊子输送机3.1.1概述辊子输送机由辊子、驱动装置、机架等部件组成。辊子输送机可以沿水平或较小的倾斜角输送具有平直底部的成件物品,如板、棒、管、型材、托盘、箱类容器以及具有平底或直棱的各种工件。现代辊子输送机除了具有结构简单、运转可靠、维护方
2、便、经济、节能等传统特点外,其突出的优点是与生产工艺过程有良好的相容性与配套性,以及功能的多样性3.1.2分类及特点分类及特点1结构形式结构形式表表3-1列出了比较常用的辊子输送机的结构形列出了比较常用的辊子输送机的结构形式、特点及其应用。式、特点及其应用。(详见教材详见教材)按传动方式分类按传动方式分类无无动力式动力式动力式动力式:链传动、带传动、齿轮传动链传动、带传动、齿轮传动按输送方式分类按输送方式分类积放式:积放式:限力式、触点控制限力式、触点控制按辊子形状分类按辊子形状分类圆柱形圆柱形圆锥形圆锥形轮形轮形按辊子支承方式分类按辊子支承方式分类定轴式定轴式转轴式转轴式2 2转运及辅助装置
3、转运及辅助装置 在比较复杂的辊子输送机线路系统中,相邻区段辊子输送机成垂直、平行、上下、交汇等布置形式时,物品一般需要通过辅助装置进行转运。(1)水平面垂直转运1)万向球台 2)转台 (2)平行转运转运小车(3)上下转运1)升降输送机 2)升降段 (4)岔道转运岔道转运装置布置于辊子输送机线路的分支交汇处,分固定式和活动式。1)固定式岔道 2)活动式岔道 (5)垂直升降机垂直升降机根据进货口和出货口安排的不同分为S形和C形。S形的进货口与出货口在不同方向,而C形进货口与出货口在同一方向。C形升降机的出货口和载货台的回程交叉,容易发生事故,而S形的出货口的作业不受载货台回程的影响。3.3.分流与
4、合流装置分流与合流装置(1)90(1)90。分流分流长短辊子配合 链条输送升降横移机 (2)3O。与45。分流长短辊子配合 齿形皮带分流皮带机可通过气动元件上升或下降,使货物由主道转到岔道。分流叉路的极限速度当物品的速度为时,为使物体转向,所需向心力为,而转向所需要的向心力是由货物与辊子间的摩擦力提供,假设货物的重量有一半落在分流道上,货物与辊子间的摩擦系数为,就有,所以分流叉路的极限速度。如果R=0.3m,=0.5,则max=0.85m/s.(3 3)合流装置合流装置 相对于分流装置,合流装置的设计要简单一些,需要注意的地方就是主道速度与岔道速度匹配的问题。(4 4)旋转分配中心与轨道小车)
5、旋转分配中心与轨道小车 通过旋转分配中心可实现多条输送线输送的货物之间的交换。很显然,旋转分配中心的直径越大,分配中心所能连接的输送线也就越多。对于不需要经常性连接的平面布置的平行辊道,它们之间货物的交换可采用轨道小车 对于空间内上下布置的平行辊道,可采用液压顶升的辊道。由于该装置属间歇性工作装置,对于规模较大的仓库,很容易形成运力瓶颈,影响仓库系统的运行。 3.1.3传动方式传动方式辊子输送机的传动方式有许多种,常见的有皮带传动、链条传辊子输送机的传动方式有许多种,常见的有皮带传动、链条传动和电动滚筒传动等。为保证货物在辊子上移动时的平稳动和电动滚筒传动等。为保证货物在辊子上移动时的平稳性,
6、应保证至少有性,应保证至少有34个辊子同时支承一件货物,即辊子个辊子同时支承一件货物,即辊子的间距应小于货物支承面长的的间距应小于货物支承面长的1413。1皮带传动辊子输送机是用辊子床作为承载面,传动带作为皮带传动辊子输送机是用辊子床作为承载面,传动带作为驱动构件的输送机。在辊子底部布置一条皮带,皮带下面驱动构件的输送机。在辊子底部布置一条皮带,皮带下面设有托辊,皮带可在驱动机构的带动下前后运动。当托辊设有托辊,皮带可在驱动机构的带动下前后运动。当托辊顶起皮带时,皮带与辊子接触,并靠摩擦力带动辊子转动。顶起皮带时,皮带与辊子接触,并靠摩擦力带动辊子转动。当把托辊放下时,皮带脱开辊子,辊子就失去
7、了驱动力。当把托辊放下时,皮带脱开辊子,辊子就失去了驱动力。因此通过有选择地控制托辊的顶起和放下,即可使一部分因此通过有选择地控制托辊的顶起和放下,即可使一部分辊子转动,而另一部分辊子不转,从而实现货物在辊道上辊子转动,而另一部分辊子不转,从而实现货物在辊道上的积存,起到缓冲的作用。的积存,起到缓冲的作用。2链条传动辊子输送机是用辊子床作为承载面,成件货物链条传动辊子输送机是用辊子床作为承载面,成件货物直接放在辊道表面上,辊子由链条和链轮驱动,它适宜直接放在辊道表面上,辊子由链条和链轮驱动,它适宜在环境恶劣的场合下工作,尤其适合输送重型或大件的在环境恶劣的场合下工作,尤其适合输送重型或大件的货
8、物。常用的有两种传动方式货物。常用的有两种传动方式(辊子对辊子型和连续链型辊子对辊子型和连续链型)。(1)辊子对辊子型,每个辊子轴上装有两个链轮,单条链)辊子对辊子型,每个辊子轴上装有两个链轮,单条链环交错地沿输送机方向连接一对辊子。首先由电机、减环交错地沿输送机方向连接一对辊子。首先由电机、减速器和链条传动装置驱动第一个辊子,然后再由第一个速器和链条传动装置驱动第一个辊子,然后再由第一个辊子通过单环链驱动第二个辊子,这样依次传递,使全辊子通过单环链驱动第二个辊子,这样依次传递,使全部辊子成为驱动辊子部辊子成为驱动辊子(见图见图3-18)。3-18辊子对辊子型链条传动辊子输送机辊子对辊子型链条
9、传动辊子输送机(2)连连续续链链型型是是由由一一条条连连续续的的环环链链驱驱动动的的链链传传动动辊辊子子输输送送机机,如如图图3-19所所示示。每每个个辊辊子子车车上上装装有有一一个个链链轮轮,用用一一根根链链条条通通过过张张紧紧轮轮或或压压紧紧轮轮驱驱动动所所有有的的辊辊子子。这这种种结结构构形形式式适适合合输送中等重量的载荷。输送中等重量的载荷。3-19连续链型链条传动辊子输送连续链型链条传动辊子输送(a)张紧轮式)张紧轮式(b)压紧轮式)压紧轮式3电动滚筒式辊子输送机。电动滚筒式辊子输送机电动滚筒式辊子输送机。电动滚筒式辊子输送机的每一个辊子就是一个电动滚筒,每个电动滚筒的每一个辊子就是
10、一个电动滚筒,每个电动滚筒内都配备有一套驱动系统,各自单独驱动。由于内都配备有一套驱动系统,各自单独驱动。由于价格较贵,实际使用时,一般每隔几个无动力的价格较贵,实际使用时,一般每隔几个无动力的辊子,才安装一个电动滚筒。该种输送机简捷、辊子,才安装一个电动滚筒。该种输送机简捷、安全、更换维修方便,且容易实现货物的积存,安全、更换维修方便,且容易实现货物的积存,一般用于频繁启动和制动的场合。一般用于频繁启动和制动的场合。3.1.4典型产品(型输送机)典型产品(型输送机)GZT型辊子输送机的部件组成一般见图型辊子输送机的部件组成一般见图3-20。 (a)(b)图图3-20 3-20 辊子输送机部件
11、组成辊子输送机部件组成a)a)非机动辊子输送机非机动辊子输送机b)b)机动式辊子输送机机动式辊子输送机1调节脚调节脚 2-2-支腿支腿 3-3-机架机架 4-4-辊子辊子 5-5-驱动装置驱动装置3.2链式输送机链式输送机链式输送机在大规模生产的领域中越来越起到重要链式输送机在大规模生产的领域中越来越起到重要的作用的作用,无论是支柱产业无论是支柱产业汽车生产的发展,还汽车生产的发展,还是钢铁、轻工、家电、粮食等产业,都将会对链是钢铁、轻工、家电、粮食等产业,都将会对链式输送机,特别是高性能的链式输送机有更大的式输送机,特别是高性能的链式输送机有更大的需求。新型链式输送机正面临强大的发展势头。需
12、求。新型链式输送机正面临强大的发展势头。3.2.1链式输送机的特征链式输送机的特征链式输送机的主要功能元件是输送链,由于链条的链式输送机的主要功能元件是输送链,由于链条的结构可以干变万化,所以链式输送机的特征概括结构可以干变万化,所以链式输送机的特征概括起来说是:链式输送机能适用于众多的使用环境起来说是:链式输送机能适用于众多的使用环境和众多的使用要求。具体可以归纳为下列诸点:和众多的使用要求。具体可以归纳为下列诸点:1输送物品的多样性输送物品的多样性链式输送机几乎可以输送所有类型的物品:散料;如:链式输送机几乎可以输送所有类型的物品:散料;如:面粉、水泥、灰粉、煤炭和矿石等;小件物品,如面粉
13、、水泥、灰粉、煤炭和矿石等;小件物品,如电子元器件、机械零件、罐装和瓶装物品等;大件电子元器件、机械零件、罐装和瓶装物品等;大件货物,如整件家电、各种整机货物,如整件家电、各种整机(像自行车、摩托车、像自行车、摩托车、汽车等汽车等)、各种箱装件货等。拿物品重量来说,小、各种箱装件货等。拿物品重量来说,小到几克的电子元器件,大到到几克的电子元器件,大到10t以上的件货均可用以上的件货均可用链条来输送。链条来输送。2苛刻输送环境的适应性苛刻输送环境的适应性链式输送机几乎可在各种苛刻环境下正常的工作,无链式输送机几乎可在各种苛刻环境下正常的工作,无论是低温、高温、多粉尘、有毒介质、有腐蚀介质论是低温
14、、高温、多粉尘、有毒介质、有腐蚀介质以及粗暴装载等各种工况都可适应。所以在低温的以及粗暴装载等各种工况都可适应。所以在低温的冷库、高温的烘干线、粗暴装载的林场、多粉尘的冷库、高温的烘干线、粗暴装载的林场、多粉尘的水泥厂以及设备涂装线均乐意使用链式输送机。水泥厂以及设备涂装线均乐意使用链式输送机。3输送物品流向的任意性输送物品流向的任意性链式输送机不仅可以实现水平、垂直和倾斜输送,还可以根据链式输送机不仅可以实现水平、垂直和倾斜输送,还可以根据工场环境条件,不需多机组合,即可作起伏迂回的输送;工场环境条件,不需多机组合,即可作起伏迂回的输送;不仅可以实现直线输送,还可以作环形输送,使输送物品不仅
15、可以实现直线输送,还可以作环形输送,使输送物品的流向有最大的任意性。的流向有最大的任意性。4工作时具有运载准确和稳定性工作时具有运载准确和稳定性链式输送机是通过驱动链轮与链条相啮合使链条实现运行的,链式输送机是通过驱动链轮与链条相啮合使链条实现运行的,所以,不像带传动那样会存在有弹性滑动,保证了链式输所以,不像带传动那样会存在有弹性滑动,保证了链式输送机输送速度的正确和稳定,能保证精确妁同步输送。因送机输送速度的正确和稳定,能保证精确妁同步输送。因此,在自动化生产过程中常利用这一特点来控制生产流水此,在自动化生产过程中常利用这一特点来控制生产流水线的节拍。线的节拍。5寿命长、效率高寿命长、效率
16、高链条与链轮是啮合传动,链条铰链内部的摩擦阻力较小,所以链条与链轮是啮合传动,链条铰链内部的摩擦阻力较小,所以链式输送机具有寿命长、效率高的特点。链式输送机具有寿命长、效率高的特点。3.2.2链式输送机的种类链式输送机的种类链式输送机类型很多,表链式输送机类型很多,表3-2中悬挂输送机、平顶输送机等中悬挂输送机、平顶输送机等提供的只是大分类。提供的只是大分类。表表3-23-2链链式式输输送机种送机种类类 种种 类类 适用适用货货物状物状态态 适适 用用 工工 况况输输送速送速度度 输输送机名称送机名称粉粉状状粒粒状状 块块状状 件装件装 水水平平 垂垂直直 倾倾斜斜(m/rain)捃板式捃板式
17、链链条条输输送机送机刮板式刮板式链链条条输输送机送机拉受式拉受式链链条条输输送机送机V形斗式形斗式链链条条输输送机送机枢枢轴轴式式链链条条输输送机送机板条式板条式链链条条输输送机送机悬悬挂式挂式链链条条输输送机送机平平顶顶式式链链条条输输送机送机链链斗式提升机斗式提升机链链托托盘盘式提升机式提升机链链托架式提升机托架式提升机20。30。30。20。45。60以以上上70。以以上上lOlO3030lOlO3051510301030103051051010402020注:注:适用,适用,可用,可用,只用于瓶、罐灌装。只用于瓶、罐灌装。四类主要的链式输送机是:四类主要的链式输送机是:1悬挂链式输送机
18、悬挂链式输送机整个机组是架设在空中的,输送的物品借吊具与滑架在空间整个机组是架设在空中的,输送的物品借吊具与滑架在空间立体范围内运行。(立体范围内运行。(3.3节将详细介绍)节将详细介绍)2承托式链式输送机承托式链式输送机整个机组架设在地面上,输送物品放置毒输送链条上整个机组架设在地面上,输送物品放置毒输送链条上(大都大都提高附件链节与工装板提高附件链节与工装板),以操作者适应的高度运行,可,以操作者适应的高度运行,可以沿线体作多工位操作。以沿线体作多工位操作。3刮板式链式输送机刮板式链式输送机被输送的块状、粒状或粉末状物料放置在料槽内,通过输送被输送的块状、粒状或粉末状物料放置在料槽内,通过
19、输送链条刮送,有较高的自动化程度。链条刮送,有较高的自动化程度。4链式提升机链式提升机在输送链条上配置众多的料斗、托盘或托架,主要用来在垂在输送链条上配置众多的料斗、托盘或托架,主要用来在垂直方向提升物料。直方向提升物料。高空运输主要利用悬挂式链式输送机3.2.3链式输送机主要组成部分链式输送机主要组成部分尽管链式输送机的品种繁多,有些结构还比较复杂,尽管链式输送机的品种繁多,有些结构还比较复杂,但作为组成输送机的功能部件基本上由下述几类组但作为组成输送机的功能部件基本上由下述几类组成。成。1原动机原动机原动机是输送机的动力来源,一般都采用交流电动机。原动机是输送机的动力来源,一般都采用交流电
20、动机。视需要可以采用普通的交流异步电动机,或采用交视需要可以采用普通的交流异步电动机,或采用交流调速电动机。可调速的电动机有变极式的小范围流调速电动机。可调速的电动机有变极式的小范围内有级调速的电动机,也有能无级调速的变频、滑内有级调速的电动机,也有能无级调速的变频、滑差交流电动机。采用可调速电机,电动机本身成本差交流电动机。采用可调速电机,电动机本身成本较高,但驱动装置的结构却比较简单。较高,但驱动装置的结构却比较简单。2驱动装置驱动装置驱动装置,又称为驱动站。通过驱动装置将电动机与输送机头驱动装置,又称为驱动站。通过驱动装置将电动机与输送机头轴联接起来,驱动装置的组成取决于其要实现的功能,
21、通常轴联接起来,驱动装置的组成取决于其要实现的功能,通常驱动装置要实现的功能有:驱动装置要实现的功能有:(1)降低速度降低速度由于驱动电机的转速相对于输送链条运行速度的由于驱动电机的转速相对于输送链条运行速度的要求高得多,所以链式输送机必须有减速机构。减速机构通要求高得多,所以链式输送机必须有减速机构。减速机构通常有带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动和履带驱动机构常有带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动和履带驱动机构等。等。(2)机械调速机械调速输送链条的运行速度虽然可通过电动机调速来实输送链条的运行速度虽然可通过电动机调速来实现,由于单纯用电动机调速,会有电机转速低输出转矩小的现,由于单纯用电
22、动机调速,会有电机转速低输出转矩小的弊病,所以在驱动装置中设置机械调速装置,如机械无级变弊病,所以在驱动装置中设置机械调速装置,如机械无级变速机与变速箱等。速机与变速箱等。(3)安全保护安全保护工作过程中要求有安全保护与紧急制动的功能,工作过程中要求有安全保护与紧急制动的功能,安全保护设备与制动设备大都设置在驱动站的高速运行部分。安全保护设备与制动设备大都设置在驱动站的高速运行部分。3线体线体链式输送机的线体是直接实现输送功能的关键部件。它主要链式输送机的线体是直接实现输送功能的关键部件。它主要有输送链条、附件、链轮、头轴、尾轴、轨道、支架等部分有输送链条、附件、链轮、头轴、尾轴、轨道、支架等
23、部分组成。组成。正确设计线体一定要注意输送链条与传动链条的区别,尽管正确设计线体一定要注意输送链条与传动链条的区别,尽管两者在结构上有时可能很相似,甚至完全一样两者在结构上有时可能很相似,甚至完全一样(例如短节距例如短节距精密滚子链既可作传动用又可作输送用精密滚子链既可作传动用又可作输送用),但在功能上仍然,但在功能上仍然是有区分的。输送链需要具备承载物品以及在轨道上运行的是有区分的。输送链需要具备承载物品以及在轨道上运行的功能,所以,正确分析输送链的受力情况及其力流功能,所以,正确分析输送链的受力情况及其力流(即物料即物料重力传送到输送的支承轨道上所流经的路程重力传送到输送的支承轨道上所流经
24、的路程)分布是很重要分布是很重要的,设计线体时应遵循力流路线最短与力流路线所经过的各的,设计线体时应遵循力流路线最短与力流路线所经过的各零件尽可能等强度的原则。零件尽可能等强度的原则。4张紧装置张紧装置张紧装置用来拉紧尾轴,其作用在于:张紧装置用来拉紧尾轴,其作用在于:(1)保持输送链条在一定的张紧状态下运行,消除因链条松弛使保持输送链条在一定的张紧状态下运行,消除因链条松弛使链式输送机运行时出现跳动、振动和异常噪声等现象。链式输送机运行时出现跳动、振动和异常噪声等现象。(2)当输送链条因磨损而伸长时,通过张紧装置补偿,保持链条当输送链条因磨损而伸长时,通过张紧装置补偿,保持链条的预紧度。的预
25、紧度。张紧装置有重锤张紧与弹簧张紧两种方法,张紧装置应安装于张紧装置有重锤张紧与弹簧张紧两种方法,张紧装置应安装于链式输送机线路中张力最小的部位。链式输送机线路中张力最小的部位。5电控装置电控装置电控装置对单台链式输送机来说,其主要功能是控制驱动装置,电控装置对单台链式输送机来说,其主要功能是控制驱动装置,使链条按要求的规律运行。但对由输送机组成的生产自动线,使链条按要求的规律运行。但对由输送机组成的生产自动线,如积放式悬挂输送线、带移行器等转向装置的承托式链条输如积放式悬挂输送线、带移行器等转向装置的承托式链条输送线设备,它的功能就要广泛得多。除了一般的控制输送机送线设备,它的功能就要广泛得
26、多。除了一般的控制输送机速度外,还需完成双速度外,还需完成双(多多)机驱动的同步、信号采集、信号传机驱动的同步、信号采集、信号传递、故障诊断等使链条自动生产线满足生产工艺要求的各种递、故障诊断等使链条自动生产线满足生产工艺要求的各种功能。功能。3.2.4链式输送机的发展与演变链式输送机的发展与演变自动化生产的需要推动了链式输送机的发展,探讨自动化生产的需要推动了链式输送机的发展,探讨各类链式输送机结构与功能的演变,对开发新型各类链式输送机结构与功能的演变,对开发新型链式输送机会有所启发的。链式输送机会有所启发的。1直线输送与环状输送直线输送与环状输送通常承托式链式输送机,其输送构件为滚子链。链
27、通常承托式链式输送机,其输送构件为滚子链。链条是在立面条是在立面(垂直平面垂直平面)内构成封闭回流,从而构内构成封闭回流,从而构成了链条的承载边与空程边。对于链条的利用来成了链条的承载边与空程边。对于链条的利用来讲,只有承载边链条起承载输送作用,空载边链讲,只有承载边链条起承载输送作用,空载边链条不输送物料,仅仅起到使链条连续循环的作用,条不输送物料,仅仅起到使链条连续循环的作用,承托式输送机的输送方式为直线输送式。悬挂式承托式输送机的输送方式为直线输送式。悬挂式输送机的输送构件为模锻链。在由链条构成的封输送机的输送构件为模锻链。在由链条构成的封闭环路中,链条在环路全程中都可承载,无疑,闭环路
28、中,链条在环路全程中都可承载,无疑,悬挂输送机充分利用了链条的承载输送能力,悬悬挂输送机充分利用了链条的承载输送能力,悬挂输送机的输送方式为环状输送。挂输送机的输送方式为环状输送。2循环输送与单程输送循环输送与单程输送如前所说,链式输送机的链条是封闭循环运行的,而且其中如前所说,链式输送机的链条是封闭循环运行的,而且其中大多要构成负载行程与空回行程。链条潜能没有全部发挥。大多要构成负载行程与空回行程。链条潜能没有全部发挥。显然,当使用大型、重型链条时,链条自重很大,相应的显然,当使用大型、重型链条时,链条自重很大,相应的链式输送机的运动质量也很大。这是采用环状输送的链式链式输送机的运动质量也很
29、大。这是采用环状输送的链式输送机的不足,可采用链驱动式动力辊道输送机。这种输输送机的不足,可采用链驱动式动力辊道输送机。这种输送机也使用链条,但不是用直接承载的大节距规格的输送送机也使用链条,但不是用直接承载的大节距规格的输送链,而是用小节距规格的传动链。链,而是用小节距规格的传动链。3悬挂输送与地面输送悬挂输送与地面输送悬挂输送由于具有充分利用作业空间的优越性得到广泛地应悬挂输送由于具有充分利用作业空间的优越性得到广泛地应用。但地面台车式链式输送机,亦已为众多机械制造业用用。但地面台车式链式输送机,亦已为众多机械制造业用来输送重型物件。地面台车式链式输送机实际上是悬挂输来输送重型物件。地面台
30、车式链式输送机实际上是悬挂输送机原理的深化与发展,它将原来架空的牵引部分转入地送机原理的深化与发展,它将原来架空的牵引部分转入地下,将悬挂机构倒转成为地面轨道支承,将悬挂器具改为下,将悬挂机构倒转成为地面轨道支承,将悬挂器具改为地面台车。地面台车式链式输送机,同样可以设计成积放地面台车。地面台车式链式输送机,同样可以设计成积放式输送机。式输送机。4简单输送与柔性简单输送与柔性(节拍节拍)输送输送简单输送是指按一定速度沿一定方向作连续的直线输送,早简单输送是指按一定速度沿一定方向作连续的直线输送,早期的链式输送机都是作简单输送的输送机,柔性输送则是期的链式输送机都是作简单输送的输送机,柔性输送则
31、是简单输送的提高与发展。它包括下列几种方式。简单输送的提高与发展。它包括下列几种方式。(1)积放式输送积放式输送积放式输送是指物料在输送过程中能在输送积放式输送是指物料在输送过程中能在输送机上作短暂停留的输送,因而能控制物料在输送线路上积机上作短暂停留的输送,因而能控制物料在输送线路上积聚或释放。积放式输送有单一线路上的积放式输送与由主聚或释放。积放式输送有单一线路上的积放式输送与由主输送线和分支输送线组成的复杂线路的积放式输送两种。输送线和分支输送线组成的复杂线路的积放式输送两种。(2)节拍式输送节拍式输送在由链式输送机组成的生产自动线上,均会在由链式输送机组成的生产自动线上,均会设置一定数
32、量的工位,生产自动线上的物品设置一定数量的工位,生产自动线上的物品(机器、零件、机器、零件、容器等容器等),均要按相应的工艺流程,作间隙式的移动,这,均要按相应的工艺流程,作间隙式的移动,这就要求链式输送机作节拍式输送。就要求链式输送机作节拍式输送。(3)精确定位式输送精确定位式输送一些装配线和有相互协调动作的生产自一些装配线和有相互协调动作的生产自动线,被输送的机件大都放在工装板上,保证工装板精确动线,被输送的机件大都放在工装板上,保证工装板精确地到达预定的位置,要求链式输送机作精确定位式输送。地到达预定的位置,要求链式输送机作精确定位式输送。3.3悬挂输送机悬挂输送机 悬挂输送机是一种三维
33、空间闭环连续输送系统,悬挂输送机是一种三维空间闭环连续输送系统,适用于车间内部和车间之间成件物品的自动化输适用于车间内部和车间之间成件物品的自动化输送。在现代工业中,机械制造、汽车制造、轧钢、送。在现代工业中,机械制造、汽车制造、轧钢、炼铝、轻工、家电、化工、橡胶、建材、邮电、炼铝、轻工、家电、化工、橡胶、建材、邮电、核辐射和肉类加工等行业悬挂输送机已得到了相核辐射和肉类加工等行业悬挂输送机已得到了相当广泛的应用。当广泛的应用。3.3.1悬挂输送机的分类悬挂输送机的分类目前世界上生产的悬挂输送机多达上百种,我国生目前世界上生产的悬挂输送机多达上百种,我国生产的悬挂输送机也有几十种。根据输送物件
34、的方产的悬挂输送机也有几十种。根据输送物件的方法,悬挂输送机可分为牵引式和推式两大类。法,悬挂输送机可分为牵引式和推式两大类。1.牵引式悬挂输送机(1)通用悬挂输送机(或称普通悬挂输送机)采用工字钢轨道截面,其牵引构件由冲压易拆链或模锻易拆链和滑架组成,承载吊具与牵引链上的滑架直接相连, (2)轻型悬挂输送机牵引构件为双向均带有滚轮的双铰接链,承载吊具通过各种形式的吊杆与多铰接链连接 2.推式悬挂输送机 推式悬挂输送机为双层轨道,上层牵引轨道上的牵引构件并不与下层承载轨道上携带承载吊具的承载小车相连,而是由牵引构件上的推杆或四轮推钩推动承载小车运行。 具有具有积积放功能的推式放功能的推式悬悬挂
35、挂输输送机称之送机称之为积为积放式放式悬悬挂挂输输送机。送机。通用积放式悬挂输送机采用工字钢和双槽钢轨道截面,其牵引构件由模锻易拆链、滑架和推杆组成,承载吊具与具有积放功能的承载小车铰接 轻型积放式悬挂输送机(或称封闭轨积放式悬挂输送机)采用封闭轨和槽形半轨轨道截面,其牵引构件由双铰接链和四轮推钩组成,四轮推钩和承载小车的协调动作保证了系统的积放功能3.3.2悬挂输送机的特点悬挂输送机的特点1.牵引式悬挂输送机的特点 2.积放式悬挂输送机的特点 除具备通用悬挂输送机的优点外,还具备以下显著优点。除具备通用悬挂输送机的优点外,还具备以下显著优点。承承载载小小车车可可以以在在线线路路上上的的任任何
36、何位位置置根根据据需需要要随随时时自自动动停停止止,并并能能按按指指令令随随时时起起动动和和投投入入运运行行。也也就就是是说说承承载载小小车车可可以以随随机地进行机地进行“积存积存”和和“释放释放”。当当线线路路上上有有一一辆辆小小车车停停止止时时,后后续续来来的的小小车车将将会会依依次次自自动动停停止,并逐一积存其后。止,并逐一积存其后。承承载载小小车车积积存存时时为为密密集集型型停停靠靠,大大大大缩缩短短了了输输送送线线路路的的积积存存距离,提高了线路的有效利用率。距离,提高了线路的有效利用率。生生产产工工位位前前均均可可设设置置小小车车储储存存段段,使使输输送送机机系系统统生生产产具具有
37、有弹弹性性缓缓冲冲作作用用,并并可可预预测测生生产产中中的的问问题题,发发现现薄薄弱弱环环节节,自自动动地进行补偿和调整。地进行补偿和调整。3.3.3悬挂输送机的主要部件悬挂输送机的主要部件1.牵牵引引链链:常常用用牵牵引引链链为为可可拆拆链链和和双双铰铰接接链链。前前者者用用于于通通用用悬悬挂挂输输送送机机,后后者者用用于于封封闭闭轨轨悬悬挂挂输输送送机机。可可拆链分模锻链和冲压链两种。拆链分模锻链和冲压链两种。2小车小车小车承受物件、吊具及牵引链条的重力,在垂直弯曲小车承受物件、吊具及牵引链条的重力,在垂直弯曲段处还要承受链条张力,并能保证链条按轨道的线段处还要承受链条张力,并能保证链条按
38、轨道的线路运行。路运行。小车按承载能力及用途分为链支承小车、链负载小车小车按承载能力及用途分为链支承小车、链负载小车及链重载小车及链重载小车3种种(图图3-26)。链支承小车不能吊挂物件。当两个负载链支承小车不能吊挂物件。当两个负载(或重载或重载)小车之间的距小车之间的距离太大时,要在中间增设一个链支承小车,以改善物件在离太大时,要在中间增设一个链支承小车,以改善物件在水平回转时的通过性。链负载小车用于直接吊挂物件,小水平回转时的通过性。链负载小车用于直接吊挂物件,小车的间距车的间距L由被输送的物件大小及在线路上的通过性来决定。由被输送的物件大小及在线路上的通过性来决定。当吊挂物件超过链负载小
39、车单车允许的荷载时,应选用链当吊挂物件超过链负载小车单车允许的荷载时,应选用链重载小车。重载小车通常是两个或四个合用,在两个重载重载小车。重载小车通常是两个或四个合用,在两个重载小车之间要增加均衡梁。小车之间要增加均衡梁。图图3-26小车应用示例小车应用示例1一重载小车一重载小车2一链支承小车一链支承小车3一均衡梁一均衡梁4一负载小车一负载小车小车的间距由被输送的物件大小及在线路上的通过性来决定。小车间距Tc一般不大于610个链片节距。小车的间距Tc必须是链条节距p的偶数倍,即Tc=ip (mm)式中i自然偶数(2、4、6); p链条节距(mm)。3驱动装置驱动装置根据牵引链运动速度的特征,一
40、般驱动装置分恒速、无级变根据牵引链运动速度的特征,一般驱动装置分恒速、无级变速和有级变速速和有级变速3种。按驱动装置的结构形式,分为角驱动种。按驱动装置的结构形式,分为角驱动(或称为链轮驱动或称为链轮驱动)及直线驱动及直线驱动(或称为履带驱动或称为履带驱动)两种两种(图图3-27)。角驱动装置通常设置在水平。角驱动装置通常设置在水平90。转向处。转向处(图图3-27a);个别情况下,也可设置在水平;个别情况下,也可设置在水平180。转向处。转向处(图图3-27b、c),直线驱动装置则设置在水平直线段处,直线驱动装置则设置在水平直线段处(图图3-27e)。对。对一条输送机,按其驱动装置的数量又可
41、分为单机驱动一条输送机,按其驱动装置的数量又可分为单机驱动(图图3-27ae)和多机驱动和多机驱动(图图3-27f、g)。图图3-27驱动装置分类驱动装置分类(a)(d)角驱动)角驱动(e)直线驱动)直线驱动(f)、()、(g)多机驱动)多机驱动直线驱动与角驱动相比有下列优点:驱动链轮的直直线驱动与角驱动相比有下列优点:驱动链轮的直径小径小(因此时的链轮大小不取决于被输送物件的通因此时的链轮大小不取决于被输送物件的通过性过性),因此在同等的牵引力和速度时,其扭矩值、,因此在同等的牵引力和速度时,其扭矩值、传动比及各机构的尺寸都可减小,并且能安装在传动比及各机构的尺寸都可减小,并且能安装在输送机
42、的任一水平直线段上,提高了寿命,便于输送机的任一水平直线段上,提高了寿命,便于维修。其缺点是:结构比较复杂,由于要用辅助维修。其缺点是:结构比较复杂,由于要用辅助链轮和驱动链条而使造价稍高。链轮和驱动链条而使造价稍高。输送机链条的牵引力和张力的大小以及输送机工作输送机链条的牵引力和张力的大小以及输送机工作的可靠性都取决于驱动装置在线路中布置的位置。的可靠性都取决于驱动装置在线路中布置的位置。若要得到最佳的牵引力和张力值,驱动装置一般若要得到最佳的牵引力和张力值,驱动装置一般应布置在线路上重载水平段的末端、重载段标高应布置在线路上重载水平段的末端、重载段标高的最高段的最高段(即张力最大处即张力最
43、大处)。逐点张力计算时,不。逐点张力计算时,不得出现负张力点,对可拆链尤为重要。得出现负张力点,对可拆链尤为重要。当采用多机驱动时,实现多机同步的方法主要有以下几种。当采用多机驱动时,实现多机同步的方法主要有以下几种。(1)全反馈全反馈PC机控制同步和变速。线路中每个驱动电动机配一机控制同步和变速。线路中每个驱动电动机配一个变频器,在电动机或其他输出动力的转动部位装设光电脉个变频器,在电动机或其他输出动力的转动部位装设光电脉冲编码器测速,并将信号输入冲编码器测速,并将信号输入PC机,再由机,再由PC机将变频信号机将变频信号反馈给每个变频器,从而使各个电动机既可同步运行,又可反馈给每个变频器,从
44、而使各个电动机既可同步运行,又可变速。变速。(2)定向反馈改变激磁电流控制同步和变速。采用由笼型异步定向反馈改变激磁电流控制同步和变速。采用由笼型异步电动机、转差离合器、测速发电机和控制器组成的电磁调速电动机、转差离合器、测速发电机和控制器组成的电磁调速电动机,依靠测速发电机和控制器来改变转差离合器的激磁电动机,依靠测速发电机和控制器来改变转差离合器的激磁电流,以改变调速电动机的转矩和转速,使调速电动机获得电流,以改变调速电动机的转矩和转速,使调速电动机获得所需的机械特性,各电动机采用可变电阻器平衡负载。所需的机械特性,各电动机采用可变电阻器平衡负载。这种方法因为其反馈值本身就是不准的。因此,
45、在实用上常选这种方法因为其反馈值本身就是不准的。因此,在实用上常选择其中一个电动机作为主电动机,将其他电动机的转速反馈择其中一个电动机作为主电动机,将其他电动机的转速反馈值与之比较而进行控制。值与之比较而进行控制。(3)变频器变速,完全以牵引链为传力媒介达到同)变频器变速,完全以牵引链为传力媒介达到同步。这种方法是将一个变频器同时接几个电动机,步。这种方法是将一个变频器同时接几个电动机,用单一的主调速器控制所有的驱动电动机。调整用单一的主调速器控制所有的驱动电动机。调整时,首先对每一个电动机用安培计将牵引力调到时,首先对每一个电动机用安培计将牵引力调到相同状态,待线路中的力平衡后,再通过主控制
46、相同状态,待线路中的力平衡后,再通过主控制器对输送机调速。器对输送机调速。在交流电动机涡流离合器系统中,此主控制器为一在交流电动机涡流离合器系统中,此主控制器为一集中控制屏,各电动机的涡流离合器接线到此控集中控制屏,各电动机的涡流离合器接线到此控制屏上,以此控制各电动机的速度。制屏上,以此控制各电动机的速度。(4)在不要求变速时,采用变矩器和液力偶合器,)在不要求变速时,采用变矩器和液力偶合器,或者采用绕线电动机,即在转子中串连一定值的或者采用绕线电动机,即在转子中串连一定值的电阻,来获得利用牵引链为媒介达到同步要求所电阻,来获得利用牵引链为媒介达到同步要求所需的软特性。需的软特性。4张紧装置
47、张紧装置张紧装置的作用是保证链条有一定的张紧度,补偿因磨损、张紧装置的作用是保证链条有一定的张紧度,补偿因磨损、温度变化而引起的伸缩。对于线路长、线荷载大且升降频温度变化而引起的伸缩。对于线路长、线荷载大且升降频繁的输送机,在张力计算时,为了消除线路中的负张力,繁的输送机,在张力计算时,为了消除线路中的负张力,在此特定点也可采用张紧装置。在此特定点也可采用张紧装置。张紧装置应设置在张力较小的线路上,一般设在驱动装置绕张紧装置应设置在张力较小的线路上,一般设在驱动装置绕出点的前或在重载下坡段最低点出点的前或在重载下坡段最低点180。水平转向处。一般。水平转向处。一般情况在线路设计中,张紧装置与驱
48、动装置配对使用,但在情况在线路设计中,张紧装置与驱动装置配对使用,但在复杂线路中也有张紧装置数量多于驱动装置数量的情况,复杂线路中也有张紧装置数量多于驱动装置数量的情况,其中一个张紧装置用来消除线路中出现的负张力。其中一个张紧装置用来消除线路中出现的负张力。张紧装置按其张紧机构可分为螺杆式、弹簧张紧装置按其张紧机构可分为螺杆式、弹簧螺杆式、重锤螺杆式、重锤式式(杠杆或滑轮组杠杆或滑轮组)及气动及气动液压式。张紧行程一般为液压式。张紧行程一般为250750mm,行程值的选择一般根据输送机工作的环境、,行程值的选择一般根据输送机工作的环境、温度等情况决定,工作环境温度变化大的场合应选大值。温度等情
49、况决定,工作环境温度变化大的场合应选大值。5回转装置回转装置在通用悬挂输送机中,回转装置是使输送链作水平转向的部在通用悬挂输送机中,回转装置是使输送链作水平转向的部件。分光轮回转和滚子组回转两种件。分光轮回转和滚子组回转两种(图图3-28)。光轮回转结。光轮回转结构简单,对链条的磨损小、阻力小。但由于回转轮的直径构简单,对链条的磨损小、阻力小。但由于回转轮的直径有限,因此在需要大回转半径的场合则必须采用滚子组回有限,因此在需要大回转半径的场合则必须采用滚子组回转装置。另外,在小角度回转时,采用滚子组回转比较经转装置。另外,在小角度回转时,采用滚子组回转比较经济紧凑。济紧凑。图图3-28回转装置
50、示例回转装置示例(a)光轮回转装置)光轮回转装置(b)滚子组回转装置)滚子组回转装置6轨道轨道轨道是牵引链的导向构件,也是工件的承载构件,轨道是牵引链的导向构件,也是工件的承载构件,它是它是一个封闭的空间回路。通用型输送机常采用工字钢轨一个封闭的空间回路。通用型输送机常采用工字钢轨(18J16),封闭轨型输送机则采用异形封闭型钢,封闭轨型输送机则采用异形封闭型钢,材料为材料为16Mn或普通碳素钢。或普通碳素钢。轨道由直轨、水平转向轨、上拱和下挠弯轨、伸缩接头轨道由直轨、水平转向轨、上拱和下挠弯轨、伸缩接头等部分组成。等部分组成。7安全装置安全装置在上下坡段,为了防止因链条突然断裂而产生严重事故
51、,在上下坡段,为了防止因链条突然断裂而产生严重事故,应装设捕捉器,将速滑的小车挡住,并通过行程开关应装设捕捉器,将速滑的小车挡住,并通过行程开关将电源切断。捕捉器的结构形式很多,其原理基本相将电源切断。捕捉器的结构形式很多,其原理基本相同。上坡捕捉器一般为只允许单向运行的卡式结构;同。上坡捕捉器一般为只允许单向运行的卡式结构;下坡捕捉器均采用惯性触发结构,只有在断链时,小下坡捕捉器均采用惯性触发结构,只有在断链时,小车下滑的惯性力才大到足够使触发机构动作,在抓住车下滑的惯性力才大到足够使触发机构动作,在抓住下滑小车的同时切断电源。下滑小车的同时切断电源。当输送机架空通过人行道或生产区上方时,必
52、须设置安全网。当输送机架空通过人行道或生产区上方时,必须设置安全网。安全网的外廓尺寸和吊具安全网的外廓尺寸和吊具(或工件或工件)大小有关,一般侧隙为大小有关,一般侧隙为200mm,底隙为,底隙为150mm。安全网一般用。安全网一般用636或或505角角钢为骨架,衬钢板网或钢丝网,在重要场合,底部衬薄钢钢为骨架,衬钢板网或钢丝网,在重要场合,底部衬薄钢板。安全网通常用吊杆焊在轨道上,吊杆间距为板。安全网通常用吊杆焊在轨道上,吊杆间距为11.5m。安全网常做成长约安全网常做成长约3m的标准节,在总装时拼装。的标准节,在总装时拼装。8升降段升降段升降段用于承载小车在输送机线路上固定位置的垂升降段用于
53、承载小车在输送机线路上固定位置的垂直上升和下降。直上升和下降。(1)升降段的分类)升降段的分类根据升降段的用途可以将其分为三大类根据升降段的用途可以将其分为三大类(图图3-29)。1)单层升降段用于装卸工位或只有单向升降要求的操作工位。单单层升降段用于装卸工位或只有单向升降要求的操作工位。单层升绎段应用最为广泛,通常所说的层升绎段应用最为广泛,通常所说的“升降段升降段”主要是指单主要是指单层升降段。层升降段。2)双层升降段用于装卸工位或同时具备双向升降要求的特殊操作双层升降段用于装卸工位或同时具备双向升降要求的特殊操作工位。双层升降段通常又称为工位。双层升降段通常又称为“三位升降段三位升降段”
54、。3)移载升降段用于不同标高线路之间输送物件的垂直转移。移载升降段用于不同标高线路之间输送物件的垂直转移。图图3-29升降段的种类升降段的种类(2)升降段的结构型式)升降段的结构型式1)机械传动升降段:图机械传动升降段:图3-30是一种常用的双柱是一种常用的双柱式机械传动单层升降式机械传动单层升降段,主要由主柱、升段,主要由主柱、升降支架、升降轨、提降支架、升降轨、提升链条、驱动装置:升链条、驱动装置:传动轴、配重及限位传动轴、配重及限位装置等组成。升降行装置等组成。升降行程程S一般不超过一般不超过15m,升降支架悬臂长度升降支架悬臂长度A一一般不超过般不超过2.5m驱驱 动动 装装置置提提
55、升升链链立柱升升降降支支架架升升 降降轨轨传传动动轴轴双柱中心距双柱中心距B一般不超过一般不超过4m。当输送物件尺寸较。当输送物件尺寸较大时,应采用三柱式机械传动升降段;当输送物件大时,应采用三柱式机械传动升降段;当输送物件较重时,可采用四柱开式机械传动升降段。驱动装较重时,可采用四柱开式机械传动升降段。驱动装置为上置式置为上置式图图3-31是一种新型的双是一种新型的双柱式机械传动单层升柱式机械传动单层升降段,其显著特点如降段,其显著特点如下:下:驱动装置由上驱动装置由上置式改为下置式,增置式改为下置式,增加了升降段整体结构加了升降段整体结构的稳定性;的稳定性;立柱截立柱截面改为矩形管和方钢面
56、改为矩形管和方钢的组合截面,增加了的组合截面,增加了立柱的刚度;立柱的刚度;升降升降支架的滚轮和导轮采支架的滚轮和导轮采用双向导向,保证了用双向导向,保证了活动轨在升降过程中活动轨在升降过程中的运动平稳性;的运动平稳性;活活动轨两侧型钢截面加动轨两侧型钢截面加大,提高其刚度;大,提高其刚度;升降段的配重由原来升降段的配重由原来的开式悬挂改为闭式的开式悬挂改为闭式连接,提高了安全性连接,提高了安全性配重配重驱驱 动动 装装置置图图3-31机械传动升降段(二)机械传动升降段(二)2)气动升降段:气动升降段的最大可提升载荷气动升降段:气动升降段的最大可提升载荷1500kg,气源压力,气源压力O.40
57、.6MPa,气路通径,气路通径10-15mm,最大升降行程,最大升降行程2500mm。常用的空中悬。常用的空中悬吊式气动升降段主要由固定架、移动架、升降轨、吊式气动升降段主要由固定架、移动架、升降轨、提升气缸和气路控制单元等组成。提升气缸和气路控制单元等组成。各种升降段均系非标准部件,其结构参数由线路设各种升降段均系非标准部件,其结构参数由线路设计时确定。升降段现场安装时均应与厂房屋架相计时确定。升降段现场安装时均应与厂房屋架相连接,以保证其足够的刚度及稳定性。连接,以保证其足够的刚度及稳定性。3.3.4积放式悬挂输送机的积放功能积放式悬挂输送机的积放功能1承载小车的积存承载小车的积存通用积放
58、式悬挂输送机牵引链运行时,牵引链推杆与前小车通用积放式悬挂输送机牵引链运行时,牵引链推杆与前小车的升降爪啮合,推动承载小车沿承载轨运行。的升降爪啮合,推动承载小车沿承载轨运行。当某一辆承载小车运行到停止器处时,常闭式停止器的停止当某一辆承载小车运行到停止器处时,常闭式停止器的停止板将升降爪压下,使承载小车脱离与牵引链推杆的啮合而板将升降爪压下,使承载小车脱离与牵引链推杆的啮合而停止。当后面的第二辆承载小车到来时,其前小车上的前停止。当后面的第二辆承载小车到来时,其前小车上的前铲沿着前面承载小车的尾板斜面被逐渐抬起,并借助杠杆铲沿着前面承载小车的尾板斜面被逐渐抬起,并借助杠杆的作用迫使第二辆承载
59、小车的升降爪落下,第二辆承载小的作用迫使第二辆承载小车的升降爪落下,第二辆承载小车脱离与牵引链推杆的啮合而随之停止。就这样后续来的车脱离与牵引链推杆的啮合而随之停止。就这样后续来的承载小车便一辆接一辆地积存起来承载小车便一辆接一辆地积存起来(图图3-32)。升升降降爪爪被被停停止止器器压压下下,第一辆车停止运行第一辆车停止运行前前铲铲沿沿尾尾板板抬抬起起,升升降降爪爪落落下下,第一辆车停止运行第一辆车停止运行图图3-32承载小车的积存承载小车的积存2承载小车的释放承载小车的释放当停止器按指令打开时,停止板缩回,前小车上的升降爪由当停止器按指令打开时,停止板缩回,前小车上的升降爪由于前铲的重力杠
60、杆作用而抬起,牵引链推杆与升降爪啮合于前铲的重力杠杆作用而抬起,牵引链推杆与升降爪啮合将第一辆承载小车带走。由于前面的承载小车尾板离去,将第一辆承载小车带走。由于前面的承载小车尾板离去,后面第二辆承载小车的前铲落下,升降爪抬起与牵引链推后面第二辆承载小车的前铲落下,升降爪抬起与牵引链推杆啮合,第二辆承载小车随之被带走。就这样处于积存状杆啮合,第二辆承载小车随之被带走。就这样处于积存状态的承载小车便一辆接一辆地被释放而重新进入运行状态态的承载小车便一辆接一辆地被释放而重新进入运行状态停停止止器器打打开开,升升降降爪爪抬抬起起,第第一一辆辆车进入运行车进入运行前铲落下,升降爪抬起,第二辆车即将运行
61、前铲落下,升降爪抬起,第二辆车即将运行3承载小车的传递承载小车的传递(1)后推压轨传递)后推压轨传递(图图3-34)在传递区内送车段的牵引轨道比正常牵引轨道相应降低了一个在传递区内送车段的牵引轨道比正常牵引轨道相应降低了一个距离,称之为距离,称之为“压轨段压轨段”;接车段的牵引轨道比正常的牵引;接车段的牵引轨道比正常的牵引轨道相应抬高了一个距离,称之为轨道相应抬高了一个距离,称之为“抬轨段抬轨段”。当送车段牵引链推杆在牵引链绕出处与前小车上的升降爪脱离当送车段牵引链推杆在牵引链绕出处与前小车上的升降爪脱离啮合时,后小车上的后推爪已经处在压轨段的啮合区内,牵啮合时,后小车上的后推爪已经处在压轨段
62、的啮合区内,牵引链上后续而来的第二个推杆与后推爪啮合,推动后小车继引链上后续而来的第二个推杆与后推爪啮合,推动后小车继续前进,使前小车越过两条牵引链之间的空档。续前进,使前小车越过两条牵引链之间的空档。当送车段牵引链的第二个推杆与后小车上的后推爪再次脱离啮当送车段牵引链的第二个推杆与后小车上的后推爪再次脱离啮合时,前小车的升降爪已经处在接车段的啮合区内,这样接合时,前小车的升降爪已经处在接车段的啮合区内,这样接车段运行而来的牵引链推杆将会立即把承载小车带走,完成车段运行而来的牵引链推杆将会立即把承载小车带走,完成传递过程。传递过程。(2)转辙器传递)转辙器传递(图图3-35)转辙器由一个链轮和
63、若干个桨臂组成,链轮布置在牵引链的转辙器由一个链轮和若干个桨臂组成,链轮布置在牵引链的绕出处,被送车段的牵引链所带动。随着链轮的转动,桨绕出处,被送车段的牵引链所带动。随着链轮的转动,桨臂把承载小车推过两条牵引链之间的空档,完成传递过程。臂把承载小车推过两条牵引链之间的空档,完成传递过程。采用转辙器传递时,传递区内无压轨段和抬轨段,因此承载采用转辙器传递时,传递区内无压轨段和抬轨段,因此承载小车可以在传递区内积存。小车可以在传递区内积存。图图3-35转辙器传递转辙器传递(3)推车机传递)推车机传递(图图3-36)推车机有机械传动式推车机和气动推车机两种结构型式,二推车机有机械传动式推车机和气动
64、推车机两种结构型式,二者功能相当者功能相当(前者用于大行程前者用于大行程),都是利用移动架上的推爪,都是利用移动架上的推爪推动承载小车越过二牵引链之间的空档,完成传递过程。推动承载小车越过二牵引链之间的空档,完成传递过程。转辙器传递和推车机传递用于有特殊工艺要求的场合。转辙器传递和推车机传递用于有特殊工艺要求的场合。图图3-36推车机传递推车机传递3.4积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算积放式悬挂输送机物流流量及生产率计算3.4.1帕克原理帕克原理停止器在输送机系统中像一个节流器,调节着线路停止器在输送机系统中像一个节流器,调节着线路中的车流,在总体上起着稳定物流的作用。也正中的车流,在总体
65、上起着稳定物流的作用。也正是由于停止器的这种调节作用,在较长的储存区是由于停止器的这种调节作用,在较长的储存区段,线路中移动着的承载小车是一组接一组地像段,线路中移动着的承载小车是一组接一组地像波浪一样向前运行,形成积放小车一疏一密、一波浪一样向前运行,形成积放小车一疏一密、一段走一段停的现象。积放式悬挂输送机线路中车段走一段停的现象。积放式悬挂输送机线路中车流的这种现象称为流的这种现象称为“帕克现象帕克现象”,运用这种观点,运用这种观点来分析研究承载小车在输送机系统中运行规律的来分析研究承载小车在输送机系统中运行规律的理论称为理论称为“帕克原理帕克原理”。观察某一较长的积存区段停止器发车时车
66、流的移观察某一较长的积存区段停止器发车时车流的移动情况动情况(图图3-37)。由于停止器打开放走一辆小车后立即关闭,后续来的承载小车又一辆接一辆地停止下来,而运行着的承载小车数量N始终保持不变。当停止器按生产节拍(一个生产节拍时间对应停止器一次关闭时间加打开时间)再次打开时,将会又有一个“波浪”向后传播,就这样,移动着的承载小车便一组接一组地按生产节拍向后传播着。宏观看来,承载小车的运行是一疏一密、一组走一组停,这就是所谓“帕克现象”。当积存线路较长时,承载小车的这种“蠕波”现象十分明显在一个生产节拍内,小车组的移动向后传播的距离(蠕波的波长)称为“帕克距离”,并用字母P Pk k表示。当第一
67、辆承载小车走完nT长度时,第二辆承载小车刚好运行到停止器处并停止下来。此时共有N辆小车处于运行状态式中(nTL)“拾车距离”,mm;二台相邻车间的净空n使nT大于L的最小自然数;推第二台车的推杆序号T 推杆间距,mm; L小车积放长度,mm。1台小车占用的几何长度, nT-二台相邻车的中心距(或首首距),N-1个帕克距离内(积放波中)处于运行状态的小车数可见: N只与牵引链和小车的几何参数有关,不受人控。但人能控制速度和生产节拍牵引链条走过Pk距离的时间为Pk/v, M相当于每台小车在一个生产节拍内的运行时间,所以Pk/vM为帕克距离内的移动小车数,比例关系则有所以,积放式悬挂输送机系统中移动
68、小车组之间的帕克距离(PUCKER)为vM 称为一个生产节拍内承载小车的折算平均运行距离,或简称为“平均车距”。综上所述,帕克原理可以归纳为以下几点。(1)积放式悬挂输送机系统中承载小车是成组运行的;(2)每组运行中的承载小车数为一定值,且等于承载小车积放长度与拾车距离之比;(3)各个移动小车组之间的距离为一定值,且等于移动小车组中的承载小车数与平均车距的乘积。帕克原理是分析计算积放式悬挂输送机系统中承载小车动态积存的基本理论。3.4.2动态积存动态积存由于停止器的调节作用,承载小车在积存区段内呈蠕动波浪由于停止器的调节作用,承载小车在积存区段内呈蠕动波浪式运行状态,所以积放式悬挂输送机系统中
69、承载小车的积式运行状态,所以积放式悬挂输送机系统中承载小车的积存为动态积存。存为动态积存。可以导得如下两条结论。可以导得如下两条结论。(1)在线路积存段长度给定的条件下,动态积存的小车数要比在线路积存段长度给定的条件下,动态积存的小车数要比静态积存的小车数在每一帕克距离内少一辆承载小车。即静态积存的小车数在每一帕克距离内少一辆承载小车。即式中式中:K1每一个帕克距离内静每一个帕克距离内静态积态积存的小存的小车车数;数; K2每一个帕克距离内每一个帕克距离内动态积动态积存的小存的小车车数;数; K每一个帕克距离内静每一个帕克距离内静态态和和动态动态存存车车数之差。数之差。(2)在在积积存存小小车
70、车数数给给定定的的条条件件下下,动动态态积积存存所所需需要要的的线线路路积积存存段段长长度度要要比比静静态态积积存存所所需需要要的的积积存存段段长长度度在在每每一一个个帕帕克克距离内多一个小车积放长度距离内多一个小车积放长度L。即。即式中式中L每一每一辆辆小小车车的静的静态积态积存存长长度;度; Ld每一每一辆辆小小车车的的动态积动态积存存长长度;度;K2每一帕克距离内每一帕克距离内动态积动态积存小存小车车数;数;L每一帕克距离内每一帕克距离内动态积动态积存和静存和静态态积积存存时线时线路路积积存段的存段的长长度差。度差。3.4.3快慢链传递快慢链传递1.快慢链传递的作用快慢链传递的作用输送机
71、系统各个不同的区域有着不同的工艺要求,有些区域需要承载小车快速运行(v1=1518mmin),有些区域需要承载小车慢速运行(v2=0.82.5mmin)。不同运行速度的牵引链分区域布置,各条牵引链之间必然存在着快慢链传递问题较常见的快慢链系统,慢速链上的承载小车采用连续运行方式。慢速链运行区域不设停止器,牵引链推杆远距离等间距布置,每一个牵引链推杆带动一辆承载小车。换言之,慢速链上承载小车的运动间距等于牵引链的推杆间距,带车的牵引链之间不设空余的推杆。快慢链系统的快速链为柔性生产节拍,快速链区域设停止器。快速链推杆以较小间距布置,承载小车根据PLC的指令以间歇方式运行。2.快慢链传递的过程快慢
72、链传递的过程当承载小车按一定的生产节拍由由快快速速链链向向慢慢速速链链传传递递时时,由于快速链上设置有空余的推杆,快速链的送车段采用压轨后推传递方式,即可使承载小车顺利地跨越快慢链之间的传递空档。快速链上停止器的发车节拍可以根据慢速链上的信号控制(检测推杆),也可根据慢速链的运行速度进行时间控制。快速链向慢速链的传递过程如下当光电开关或电子接近开关检测到慢速链上带车的推杆通过时,发信号给PLC电控系统,根据PLC的指令,快速链上的停止器打开,承载小车的升降爪抬起,随机通过的牵引链推杆将承载小车带走(此时有可能损失一个推杆间距T1),进入快慢链传递区域。当牵引链推杆绕出快速链的水平回转段切点后,
73、承载小车将停放在水平回转段的切点附近,但此时承载小车组的后小车已进入到快速链的压轨区,后续来的牵引链推杆将推着后小车的后推爪继续运行(此时损失一后续推杆到后推爪的距离e),顺利跨越快慢链之间的传递空档。当后续推杆绕出快速链的水平回转段的切点时,承载小车组的前小车已进入到慢速链的接车抬轨区内,停止等待慢速链推杆的到来。当慢速链推杆带着承载小车组的前小车运行并通过光电开关检测点时,即进入第二个传递循环过程 为了保证快慢链之间的可靠传递,必须保证快速链上的停止器打开后,前小车自图示B1点到B2点的运行时间小于慢速链推杆自图示D1点到D2点的运行时间。3.快慢链传递的工作研究快慢链传递的工作研究(1)
74、流程分析:快速运行、快慢传递、慢速运行。(2)作业、动作分析:(按联合作业)1)快速链作业动作分析计算机发出指令,停止器打开;前推作业前,小车等待后一推杆到达(最大距离T);推杆前推小车快速运行(距离:);后推作业前,小车等待后一推杆到达,等待距离:e( ); 推杆后推小车,快速运行至小车脱离快速链。(距离: )。2)慢速链作业动作分析小车脱离快速链后,停留等待慢速链推杆到达,等待距离:;慢速链推杆前推,小车慢速运行开始,快慢传递完成。(3)时间分析实例:秒表测时,录象分析。标准时间法:PTS,采用工程方法理论计算每项动作或作业的时间。以快慢链传递为例:传递过程时间=单机各动作时间之和+宽放时
75、间。联合作业时,需考虑时间匹配。下式中 为宽放距离。停止器的设置应满足如下条件停止器的设置应满足如下条件式中 停止器的位置尺寸,mm; 快速链的运行速度,mmin; 慢速链的运行速度,mmin; 快速链推杆间距,mm; 慢速链推杆间距,mm; 快慢链传递中心距,mm; 光电检测点位置尺寸,mm; 慢速链推杆进入啮合的距离,mm; e 快速链推杆到小车后推爪的距离,mm; 快慢链传递余量,300500mm。当承载小车由慢速链向快速链传递时,由于慢速链上是一个推杆带动一个承载小车,带车的推杆之间没有空余的推杆,所以,当慢速链的牵引链推杆绕出水平回转段的切点后,承载小车将停放在水平回转段切点附近,后
76、续来的带车的牵引链推杆也无法将前一辆承载小车送过传递空档,此时必须借助于推车机或转辙器(转辙器只用于快慢链传递系统中推车机不宜布置的场合)。3.4.4输送机系统生产率计算输送机系统生产率计算积放式悬挂输送机系统中,承载小车的流动在某一局部区域内或在某一段时间间隔内可能是不规则的,但就总体而言,它是按照固定的输送频率有规律地流动着。输送机系统生产率的计算是指整个输送机线路中输送频率受限制的那些点或区段输送能力的计算1.分支道岔生产率计算分支道岔生产率计算图所示分支道岔B点设置一停止器,C点和D点各设置一清除开关。为保证道岔传递的可靠性,道岔上只允许一辆承载小车运行,从B点停止器发出的承载小车只有
77、在通过C点或D点时,B点停止器才可以再次发车。(1)承载小车从B点到C点时,牵引链有可能走过的最大距离应包括以下内容。1)B点停止器打开时,牵引链的运行可能损失一个推杆间距T;2)承载小车从B点到C点,送车段牵引链有一次后推传递过程,更换推杆时牵引链的运行距离为e=nTA(见图,n为使nT大于A的最小自然数,A为小车中心距);3)传递后接车段牵引链又有可能损失一个推杆间距T;4)从B点到C点,承载小车走过的路程为L1+A(通常发号杆设置在后小车上)。所以,承载小车从B点到C点牵引链有可能走过的最大距离为(2)承载小车从B点到D点时牵引链有可能走过的最大距离应包括以下内容。1)B点停止器打开时,
78、牵引链可能损失一个推杆间距T;2)从B点到D点承载小车走过的路程为L2十A。所以,承载小车从B点到D点牵引链有可能走过的最大距离为承载小车从B点到C点和从B点到D点的时间分别为式中 v牵引链的运行速度,mmin。 分支道岔满足生产率要求的关系式为式中 JB点的输送频率,件min; J1C点的输送频率,件min; J2D点的输送频率,件min; MB点的生产节拍, min。将 和 、 值代入上式,可得分支道岔系统生产率校核公式2.合流道岔生产率计算合流道岔生产率计算图所示合流道岔B点和C点各设一个停止器,D点设置一清除开关。从B点停止器发出的承载小车只有在通过D点的清除开关时,C点或B点的停止器
79、才可以再次发车;同理,从C点停止器发出的承载小车也必须通过D点后,B点或C点的停止器才可以再次发车。承载小车从B点到D点牵引链有可能运行的最大距离为承载小车从C点到D点牵引链有可能运行的最大距离为合流道岔系统生产率校核公式亦为 积放式悬挂输送机系统中还有很多限制输送频率的地方,但生产率计算的方法大致相同。当达不到系统生产率要求时,可以通过提高牵引链运行速度、合理安排停止器的位置和采用密集型推杆等方法来提高线路的输送频率。3升降段生产率计算升降段生产率计算图图3-41是一装载工位升降段,从升降段前面是一装载工位升降段,从升降段前面B点停止器发出点停止器发出的承载小车经过一次牵引链的后推传递到达的
80、承载小车经过一次牵引链的后推传递到达C点停止器,点停止器,延时后升降轨下降,下降到位,进行装载,装载完毕,升延时后升降轨下降,下降到位,进行装载,装载完毕,升降轨上升,上升到位,降轨上升,上升到位,C点停止器点停止器打开,承载小车离开升降段。打开,承载小车离开升降段。当承载小车运行到当承载小车运行到D点的清除点的清除开关时,开关时,B点停止器才能再次打开,允许第二辆承载小车点停止器才能再次打开,允许第二辆承载小车进入升降段。进入升降段。图图3-41升降段生产率计算升降段生产率计算承载小车从承载小车从B点到点到D点时,牵引链有可能走过的最大距离应点时,牵引链有可能走过的最大距离应包括以下内容。包
81、括以下内容。(1)B点停止器打开时,送车的牵引链有可能损失一个推杆间点停止器打开时,送车的牵引链有可能损失一个推杆间距距T;(2)承载小车从承载小车从JE;点到;点到C点牵引链有一次传推传递过程,点牵引链有一次传推传递过程,更换推杆时牵引链的损失距离为更换推杆时牵引链的损失距离为nTA(n为使为使nTA的最的最小自然数,小自然数,A为小车中心距为小车中心距);(3)传递后接车的牵引链又可能损失一个推杆间距传递后接车的牵引链又可能损失一个推杆间距T;(4)C点停止器打开时,又可能损失一个推杆间距点停止器打开时,又可能损失一个推杆间距T;(5)从从B点到点到D点承载小车走过的路程为己点承载小车走过
82、的路程为己L+A。所以,承载小车从所以,承载小车从B点到点到D点牵引链可能索过的最大距离为点牵引链可能索过的最大距离为满足生产率的条件为满足生产率的条件为或或式中式中v牵引链的运行速度,牵引链的运行速度,mmin; M生产节拍,生产节拍,min;J线路生产率,件线路生产率,件min;t升降轨下降前的延时时间,升降轨下降前的延时时间,min;t升降轨升降及工位操作时间,升降轨升降及工位操作时间,min。积放式悬挂输送机系统中还有很多限制输送频率的地方,但积放式悬挂输送机系统中还有很多限制输送频率的地方,但生产率计算的方法大致相同。当达不到系统生产率要求时,生产率计算的方法大致相同。当达不到系统生
83、产率要求时,可以通过提高牵引链运行速度、合理安排停止器的位置和可以通过提高牵引链运行速度、合理安排停止器的位置和采用密集型推杆等方法来提高线路的输送频率。满足生产采用密集型推杆等方法来提高线路的输送频率。满足生产率的条件为率的条件为3.4.5系统承载小车数量系统承载小车数量积放式悬挂输送机系统中承载小车的数量有一定的限度。如果承载小车数量过多,将会造成“车辆拥挤、“交通堵塞”,达不到生产率要求的输送频率;当承载小车数达到某一极限值时,整个系统中的小车将会全部停止运行。如果承载小车数量过少,周转调度不过来,同样满足不了生产率的要求。所以输送机系统中的承载小车数在满足生产率的条件下有一个最少的极限
84、小车数和一个最多的极限小车数。只要承载小车的实用数量在两个极限小车数的范围之内,输送机系统就能正常工作。生产率与承载小车数的关系曲线见图3-42。由图可知,生产率越低,输送机系统满足生产率要求的承载小车数量范围就越大,生产弹性就越大;生产率越高,输送机系统满足生产率的承载小车数量范围就越小;生产弹性也越小;当生产率达到某一极限值J0时,无论承载小车数是多少也无法满足生产率的要求。(1)输送机系统最少小车数输输送送机机系系统统的的生生产产率率是是靠靠停停止止器器的的发发车车频频率率来来保保证证的的,如果系统中所有的停止器都能按生产节拍发车,输送机系统生产率就能得到满足。停停止止器器按按生生产产节
85、节拍拍发发车车的的条条件件有有两两个个,一一是是“有有车车可可发发”,二二是是“允允许许发发车车”。计算输送机系统满足生产率要求的最最少少小小车车数数就就是是为为了了解解决决线线路路上上所所有有的的停停止止器器“有车可发有车可发”的问题。的问题。1)线传递区间的最少小车数根据系统生产率的要求,由线路B点停止器发出的承载小车,应在C点停止器的最最后后一一辆辆承承载载小小车车发发出出后后的的一一个个生生产产节节拍拍内内到达C点。承载小车从B点运行到C点,牵引链有可能走过的最大距离应包括以下内容。I.B点停止器打开时,牵引链可能损失一个推杆间距T;II.承载小车在BC间有一次传递过程,更换推杆时牵引
86、链的损失 距离为nT-A(n为使nT大于A的最小自然数,A为小车中心距);III.传递后接车段牵引链又有可能损失一个推杆间距T;IV.从B点到C点承载小车的运行距离为 。因此,承载小车从B点到C点牵引链有可能走过的最大距离为从B点到C点的每一个生产节拍内承载小车应走过的距离(平均车距)为式中 v牵引链运行速度,mmin; M生产节拍,min件; J线路生产率,件min。所以,直线传递区间的最少小车数为上式计算结果Nmin值向上圆整到整数。 2)合流道岔区间的最少小车数 合流道岔区间内满足生产率要求的最少小车数应由BD之间的最少小车数和CD之间的最少小车数叠加而成。 I.BD间的最少小车数 承载
87、小车从B点运行到D点牵引链有可能走过的最大距离为II.从B点到D点的每一个生产节拍内承载小车应走过的距离为III. 式中IV.M1B点的生产节拍,min件; J1B点的输送频率,件min。V.所以,BD区间内满足生产率要求的最少小车数为III.CD间的最少小车数 承载小车从C点运行到D点牵引链有可能走过的最大距离为从C点到D点的每一个生产节拍那承载小车应走过的距离为 式中 J2C点的输送频率,件min。所以CD间的最少小车数为IV.整个合流道岔区间的最少小车数整个合流道岔区间的最少小车数计算结果值向上圆整到整数。BC之间的最少小车数为BD之间的最少小车数为式中 J1C点的输送频率,件min;
88、J2D点的输送频率,件min。计算结果向上圆整到整数, 和 值亦为C、D两点各自的最少存车数。 3)分分支支道道岔岔区区间间的最少小车数的最少小车数分支道岔区间满足生产率要求的最少小车数应按BC之间 的 生 产 率 J1和BD之间的生产率J2分别进行计算。由以上三种情况下最少小车数的计算可以看出。(1)所有传传递递区区间间(包括直线传递段和道岔传递段)的最少小车数均由下式决定式中 L二停止器之间的线路长度; J二停止器之间的输送频率。(2)所有非非传传递递区区间间(包括水平回转段、垂直弯曲段、水平直线段和道岔非传递段)的最少小车数均由下式决定无论多么复杂的积放式悬挂输送机系统都是由这样一个个的
89、被停止器划分的基本单元区间组成,都可以按照上述方法分别计算出各个区间内满足生产率要求的最少小车数,各个区间的最少小车数之和各个区间的最少小车数之和就是整个输送机系统所需要的最少小车数。 2输送机系统最多小车数最多小车数的计算是为了解决所有停止器“允许发车”的问题。所有停止器“允许发车”的条件,只是所有停止器划分区间内的承载小车不超过其最大动态存储量。因此,确定输送机系统的最多小车数就是计算所有停止器划分区间内的最大动态存车数最大动态存车数。如前所述,系统中线路上某一区间(第i区间)的动态积存系数为该区间的最大动态存车数为式中 第i区间线路积存段长度,m; 第i区间牵引链运行速度,mmin; 第
90、i区间的生产率,件min; 承载小车积放长度(静态),m; 推杆间距,m; 使 T大于 的最小自然数。整个输送机系统的最大动态存车数为式中m输送机线路按停止器划分的区间数。(3)输送机系统最佳小车数一般来说,系统的承载小车数只要在最少小车数和最多小车数之间,就能正常工作。但是满足这一条件的承载小车数范围很大(特别是在较低生产率的条件下) 。由于选取的承载小车数量不同,输送机系统的造价、工作性能及生产调节能力将会有很大的差异。积放式悬挂输送机系统中除了前述小车积存段外,还有很多不同的工工艺艺操操作作段段,如喷涂、烘干、冷却、装配等。在这些工艺操作区段内,运载物是按照一定的间距运行的,其承载小车数
91、量等于工艺段长度与运载物的运动间距之比,承载小车数是固定的。在选取输送机系统承载小车数量时,必须认真地详尽研究用户提供的信息资料,根据生产率要求、弹性储备系数、系统存储量、生产调节系数以及实际生产中空车和重车的比例变化等进行综合对比分析,以确定输送机系统最佳的承载小车3.5电动单轨车电动单轨车3.5.1概述概述1国内外发展情况电轨小车是一种形似于电动葫芦和积放式悬挂输送机、在功能上介于两者之间70年代,在欧洲汽车工业中开始使用,承载能力为90kg到1360kg范围内。这些轻型的电轨小车,在特殊压制的铝合金轨道上运行,有些骑在轨道顶部,另一些则悬吊在下面驱动。美国WEBB公司推出的双槽钢轨道的电
92、轨小车,小车的支承轨道与4in和6in积放式悬挂输送机的轨道通用。这样,就有可能使小车从一个积放链系统转换到电轨小车系统,再转换到另一个积放链系统,小车可到达柔性生产系统的任何工位。90年代初,我国汽车行业开始引进国外先进技术,在汽车发动机输送、涂装线上都广泛应用了电轨小车,因具有机动性,可靠性,安装简便性,技术先进性等特点,因此在国内得到了较快的发展。2 2.构成特点电轨小车系统由电动自行小车、轨道和滑线构成,较复杂的系统还可以有道岔或升降机。电动自行小车在外形上类似于电动葫芦,但是它的运行和升降都是通过集电装置和安装在轨道上的滑线,完全由预先设定的自动控制系统操纵。轨道的形式多种多样,既有
93、类似于电动葫芦轨道的特制工字型钢,也有类似于积放式悬挂输送机轨道的双槽钢。近年来,国内也研制出专用的压制铝合金成型轨道,使结构更趋于轻巧。3功能特点(1)分散驱动动力由集中驱动变为每个输送单元(小车)的分别驱动。(2)动作控制(3)立体输送立体输送。可以水平位移,也可以在不同高度位移输送。立体网络物料线路由轨道、平移道岔、转盘、升降机组合,可以形成一个物料输送的立体交叉网络。(4)地面小车悬挂小车也可倒置安装,作为地面生产线的电动自行小车使用。(5)积积木木式式组组装装自行小车的轨道、道岔等功能系统是成熟部件,控制方法亦是成熟方法,可以任意组合(6)多种控制方式多种控制方式可采用集中控制、分散
94、控制或集散控制方式载物车按设定程序工作,设定工位地址停车、定点工作、固定寻址,适用于涂装线、装配线、电镀线。载物车随机认址、随机写址,工位要车可以手动申请或自动申请,并可与管理计算机联网,适用于烟草、内燃机部件、产品仓储输送线。载物车根据承载货物的不同种类携带特征地址码,地面设立读址站,确定小车的运送方向和地点。适用于邮电分拣线、内燃机检测线、质量检测线、纺织系统的输送线。3.5.2SZ型自行葫芦输送机型自行葫芦输送机该产品在吸收德国DEMEG公司、HER0公司、STARL公司及美国WEBB公司的先进技术上开发研制成的。系统采用铝合金硬质轨道型材,轨道上装有动力线轨、信号线轨、控制线轨等若干根
95、导电线轨。载物车的集电器由线轨供电驱动小车运行及电葫芦升降。输送线上各工位点处,导电线轨上均设置有断口套,通过电脑控制部分导电线轨的供电或失电完成工艺动作。全部工艺线路上各台载物车运行节拍及其工位动作均可由指令控制,以达到工艺要求。1)载载物物车车 由主车、副车、承载梁、电动环链葫芦、积放装置等部分构成。主车和副车的结构见图3-47。标准车型由一台主车和一台副车构成,见图3-48。1-主载物车主载物车 2-轨道轨道 3-副载物副载物车车 4-副梁副梁 5-轨轨道吊板道吊板 6-后积后积放装置放装置7-承载承载梁梁 8-环链电动环链电动葫芦葫芦 9-葫芦限葫芦限位装置位装置 10-前积前积放装置
96、放装置1一电动机 2一减速器 3一驱动轮 4一导向轮 5一行走轮2轨道 分直轨和弯轨两种,轨道通过吊板与辅梁连接3道岔有V型和I型两种,驱动方式分电动和气动。按用途分合流道岔和分流道岔两种,同时又分为左出、左入和右出、右入4升降段 将载物车从一条输送线升降到另一条输送线。升降站有单立柱形式和双立柱门式两种。5电气控制(1)系统主机采用可编程序控制器,根据不同环境和工艺要求设计硬件和软件(2)电控系统采用集中控制的形式。中央控制室设有操纵台、控制柜和显示屏等,生产现场的各工位设有按钮站。这种控制方式的载物车上不带任何电器元件(3)电控系统也可采用分散控制形式。由总控制台、随车电控箱和地面操作站组
97、成,由可编程序控制器实现随车电控箱与地面操作站的有机联系,完成对系统的自动控制。(4)本系统采用供电母线(即导电线轨)为异型截面的滑触导线,为6线至9线形式 1一固定轨道一固定轨道2一立柱一立柱 3一垂直一垂直运动滑车运动滑车 4一移动轨道一移动轨道5 5一滑一滑车轨道车轨道 6 6一配重一配重 7 7一滑车超载一滑车超载安全装置安全装置 8 8一滑车驱动传动总一滑车驱动传动总成成 3.5.3XDJ电动小车电动小车整个系统由轨道、前小车、后小车、荷载梁、驱动装置、小车电控箱、集电装置及滑线等组成,见图3-53。这种结构形式的主要特点是利用了标准的积放输送机的部件,小车的支承轨道与4in和6in
98、积放式悬挂输送机通用。该系统既具有积放机的自动控制特性,又具有电轨小车自行的优点,可实现集中控制,使系统具有岔道转换、积存和释放小车的功能1-集电装置 2-驱动装置 3-滑线 4-轨道 5-后小车 6-载荷梁 7-小车电控箱 8-前小车 轨道轨道形式类似于积放式悬挂输送机的三轨结构,承载轨由双槽钢组成,线路上可布置道岔。动力滑触线动力滑触线安装在承载轨上方,相当于积放式悬挂输送机牵引链轨的位置。起、停工位的滑触线采用7芯线,其中3芯用于小车运行电动机供电,另外3芯则为环链升降葫芦电动机的电源,另1芯为控制电源线。起、停工位的滑触线与运行段滑触线之间断开。集电装置该装置安装于前小车上方,为浮动连
99、接,由前小车带动它在滑触线上平稳运行。通过集电装置,从滑触线获得电控箱的动力电源和控制电源。3.5.4系统设计系统设计1应用范围和选型电轨小车同时具有电动葫芦和积放式悬挂输送机的一些特点,应用范围与两者有所不同。1)与电动葫芦的共同点是适合于点到点之间的运送及升降;不同点是电轨小车能实现自动控制和集中控制,因而适合于高生产率的输送。2)与积放式悬挂输送机的相同之处是:它们都是机电一体化的现代技术物流输送系统,集仓储、运输、装卸、工艺操作四大物流环节为一体的柔性生产系统;但电轨小车更适合于装卸有频繁升降要求的工艺操作区域,并且有准确的停止和定位功能。电轨小车主要适于在水平轨道上运行,当要求在高差
100、轨道上运行时,通常用升降机连接。2线路布置根据工艺流程、工作点位置、输送频率要求(或生产节拍要求)及各工位的动作要求和动作时间确定输送线路。线路一般可按下列几种形式布置。(1)单程式布置适用于生产率不高的两点式输送,这种布置在线路上只允许同时有1台电轨小车往返工作。(2)循环回路布置适用于生产率较高的两点式输送,在线路上可布置2台以上的电轨小车同时循环运行工作。1-备用或检修小车2-卸料工位3-电轨小车4-装料工位1-装料工位 2-电轨小车 3-卸料工位(3)带有道岔的线路用于需将工件分类进行作业或储存的线路,以及通过道岔进入检修段。(4)带有升降轨的线路(图3-58)当两个不同标高层的输送线
101、路连成一个系统时,则可通过升降机连接。3车组及其运行速度的确定(1)车组的确定根据运载物的纵向长度要求,车组可由一个主车和若干副车组成,其组合方式均为拖曳式。主车上带有前进驱动源和集电器,副车为从动小车,用于提高载物车的运载能力和构成积放长度。(2)载物车运行速度的确定国产载物车运行速度为1030mmin,通常根据生产节拍、输送行程长短、工位多少、空程路径和工作时间确定,其原则如下。1)无过高节拍要求、行程少、工位较多时,采用单速,为常规速度。2)有较高节拍要求、空程(指无工位路径)长时,可采用双速或高速。3)要求较高重复定位精度时,可采用双速或低速。4)悬吊物运行惯性较大,且吊具设计无防摆措
102、施时,不宜采用高速。车速可按下式计算式中l1载物车工作运行长度(m);l2空程返回路径长度(m);m生产节拍(min); 各工位工作时间加途经道岔工作时间的总和(min)。所选择车速应符合上述原则并大于计算值。确定的车速如不能满足计算值时,则应采取多台小车运送。(3)在线小车数量的计算式中 l为路径全长(m); v车速(m/min); m生产节拍(min); 工作时间总和(min)。4电控系统设计电控系统可以用小车随行电控箱,也可以用中央控制室或者上述两者的结合;可以用继电器、可编程序控制器、微型计算机或者主计算机,也可以在同一控制系统中采用上述结构的联合体。各种控制都各有其特点。(1)继电器
103、控制:维护简单,操作方便,造价低。(2)可编程控制器控制:维护较简单,结构紧凑,能全自动控制,安全可靠。(3)微型计算机(单板机)控制:使用维护较复杂,能全自动控制。总的原则是:如果系统中电动小车的数量少,则尽可能使用小车随行电控箱控制,如果系统中有许多小车,则应把小车随行电控箱的控制信息减到最小程度,并且尽量把系统集中到中央控制室中进行集中控制。电控设计主要包括以下几部分:(1)驱动电动机部分1)小车运行电动机通常使用双速、双绕组、三相380V笼型电动机,电动机通过集电装置从闭式滑线上获得电源。根据需要也可使用低压(安全电压42V)三相电动机,这样可使用开式滑线的集电装置。如果需要无级变速,
104、还可以使用直流电动机,采用蓄电池供电。2)升降用提升电动机当系统中的电轨小车数量很少时,荷载的升降可在所有的小车上加一个电动环链葫芦来实现;反之,如果系统中小车数量较多而要求升降点少时,在每个电轨小车上加一个环链葫芦是不经济的,此时在系统中应设置升降机。电动环链葫芦和升降机的驱动电动机均采用380V三相供电,因为它只是在局部使用,对安全影响较小。(2)控制系统主要用于电轨小车的停止、积存和荷载物的升降以及道岔的通过。1)小车的排列成行与积存行行车车开开关关控控制制:类似于积放式悬挂输送机系统中的行列控制。在小车后部安装一个尾板,前部安装一个前铲,包括一个电动开关执行元件。当小车和前一个已经停止
105、的小车接触时,前铲被尾板抬起,使开关断开,小车停止驱动。小车的停止状态,一直保持到前小车移动,使前铲落回到原来的位置。这种方法通常用在小车中速(45mmin)行驶时。区区域域中中断断技技术术:即利用一个“运行一停止”轨道来连接分段轨道以阻止小车之间的任何接触,输电轨道被分段以使小车在自动控制下被停止运行。分段轨道可作为工作站用来自动停车,或用来控制小车在分流和合流道岔处的运行,这种区域中断技术用于高速运行线路。2)小车的定点停止和定位 机械方式控制:通过停止器操纵前小车积存杠杆断开电动开关而使小车停止。自动电控定位:当需要在设定地点准确位置停止时,通过电控系统使小车被分段慢速运行或反向运转,以
106、达到准确停止。小车的逆转性能是电轨小车的特性之一。通过道岔时的控制方法,与积放式悬挂输送机的控制原理相同,可通过信号,也可采用区域中断技术控制分流点和合流点穿过道岔。荷载物在工作点升降的控制,可以在小车到位自动停止时与其联锁,实现自动升降,也可以由地面人工控制。思考练习题思考练习题1.辊子输送机的特点是什么?辊子输送机的特点是什么?2.辊子输送机有哪几种常用的传动方式?辊子输送机有哪几种常用的传动方式?3.链式输送机的主要组成部分链式输送机的主要组成部分4.悬挂输送机的分类及其特点悬挂输送机的分类及其特点5.简述帕克原理简述帕克原理6.输送机系统的生产率计算原则?输送机系统的生产率计算原则?7
107、.输送机系统最多和最少的小车数的计算原则?输送机系统最多和最少的小车数的计算原则?8.电轨小车的功能特点是什么?电轨小车的功能特点是什么?9.电轨小车系统的线路有几种形式布置?电轨小车系统的线路有几种形式布置?10.在电轨小车系统设计时怎样确定车组及其运行速度?怎样计算在线小在电轨小车系统设计时怎样确定车组及其运行速度?怎样计算在线小车的数量?车的数量?11.如图如图339,积放悬挂输送机的分支道岔系统。已知推杆间距,积放悬挂输送机的分支道岔系统。已知推杆间距T=400mm,小车中心距为,小车中心距为900mm,链速均为,链速均为200mm/s,BC间长度为间长度为6m,BD间长度为间长度为5.9m。求:。求:从停止器打开到小车通过从停止器打开到小车通过C点,所需的最大时间和最小时间各为多少?点,所需的最大时间和最小时间各为多少?从停止器打开到小车通过从停止器打开到小车通过D点,所需的最大时间和最小时间各为多少?点,所需的最大时间和最小时间各为多少?若若BD线路的小车输送数量是线路的小车输送数量是BC线路的小车输送数量的线路的小车输送数量的2倍,求停止器倍,求停止器B处输送生产节拍的时间范围?处输送生产节拍的时间范围?