一種共軌接力移行機的應用

于磊

摘 要：共軌接力移行機是指在同一個移行軌道內包含2個或多個移行機，在移行的某一個或幾個位置增加載體舉升裝置，此位置作為其中的2個移行機的共用位置，一個移行機移到此位置，舉升裝置把輸送載體放在此舉升裝置上，第一個移行機移到安全位置后，第二個移行機移入此位置，舉升裝置下降把輸送載體放入移行機內，第二個移行機把輸送載體放入對應位置，可完成2個或多個移行機的輸送載體接力，可用于快速提升節拍和輸送載體的多位置輸送。

關鍵詞：接力移行機 舉升裝置 輸送載體

1 引言

新能源汽車在中國快速發展，尤其是受國家新能源政策影響，新能源汽車表現出更好的發展勢頭，宏光MiniEV作為公司的主打車型，月銷量超過2萬輛，市場需求遠遠大于公司的產能輸出，公司決定對生產線進行節拍提升改造，提升該車型產量，而BDC（車輛存儲分配中心）為瓶頸點之一，入口和出口移行機無法滿足節拍產能，需對BDC的入口和出口進行產能提升改造，共軌接力移行機方案應運而生。

2 應用背景

目前車間2條線總體產能為84JPH，需提升為94JPH，目前總裝BDC入口和出口為單移行機如圖1所示，1-表示入口移行機，2-表示出口移行機，3-表示入口進車滾床路線1，4-表示入口進車滾床路線2，5-表示出口出車滾床路線1，6-表示出口滾床路線2，移行機1可從設備3/4的任何位置接輸送載體送入道次1-6的任何位置，移行機2可從道次1-6的任何位置接輸送載體送入設備5/6的任何位置，設備3/4/5/6單機設備可各滿足50JPH，而移行機1/2單機設備只滿足84JPH，已無法通過速度和優化動作滿足節拍要求，需進行設備改造，而改造后需滿足所有道次接送車的要求。

3 技術方案

在出口和入口移行機現有軌道各新增加移行機1套，并增加載體舉升裝置，用于2個移行機間的輸送載體接力，如圖2所示，7-表示入口新移行機，8-表示出口新移行機，9-表示入口載體舉升裝置，10-表示出口載體舉升裝置。

a）入口移行機輸送載體接力原理：

移行機1從設備3接輸送載體，優先放入道次4-6，如不滿足條件需放入道次1-3，移行機1移入道次4，載體舉升裝置9舉升載體，移行機1去往道次5位置完成下個周期循環，移行機7識別載體舉升裝置9有載體后，優先移入道次4，舉升裝置9下降，載體放入移行機7，移行機根據道次需求送入道次1-3的一道，完成移行機1到7的接力。

移行機7從設備4接輸送載體，優先放入道次1-3，如不滿足條件需放入道次4-6，移行機7移入道次4，載體舉升裝置9舉升載體，移行機7去往道次3，完成下個周期循環，移行機1優識別載體舉升裝置9有輸送載體后，優先移入道次4，舉升裝置9下降，輸送載體放入移行機1，移行機1根據道次信息放入道次4-6的一道，完成移行機7到1輸送載體的接力。

b）出口移行機輸送載體接力原理：

設備6滿足載體需求時，優先觸發移行機8從道次1-3尋找滿足該設備的輸送載體，如果找到滿足條件的移行機去道次1-3中的一個道次去接輸送載體，送入設備6，如果道次1-3無滿足設備6需求的輸送載體，觸發移行機2從道次4-6尋找滿足該設備的輸送載體，找到滿足條件輸送載體后去對應道次接出輸送載體，移行機2移入道次4，舉升裝置10舉升輸送載體，移行機2移出道次4等待，移行機8移入4道次，舉升裝置10下降，輸送載體放入移行機8，移行機移入設備6位置，完成2個移行機間的輸送載體的接力。

設備5滿足輸送載體需求時，優先觸發移行機2從道次4-6尋找滿足該設備的輸送載體，如果找到滿足條件的移行機去道次4-6中的道次去接輸送載體，送入設備5，如果道次4-6無滿足設備5需求輸送載體，觸發移行機8從道次1-3尋找滿足該設備的輸送載體，找到滿足條件輸送載體后去對應道次接出輸送載體，移行機8移入道次4，舉升裝置10舉升輸送載體，移行機8移出道次4等待，移行機2移入4道次，舉升裝置10下降，輸送載體放入移行機2，移行機移入設備5位置，完成2個移行機間的輸送載體的接力。

4 單體設備結構

a）移行機如圖3所示：

11-移行機移行電機，SEW品牌，減速比29.32，帶380V整流塊，使用三菱E700系列變頻器控制;

12-移行傳動軸，把電機的轉動輸出轉換為行走輪的直線輸出;

13-移行行走輪，通過輪子和軌道的摩擦力帶動移行機移行;

14-拖鏈盒，移行機所有的控制線纜通過拖鏈接入移行機本體，拖鏈盒用于拖鏈的保護;

15-軌道，移行機的行走軌跡;

16-滾床電機，通過齒形皮帶傳動動力給棍子;

17-棍子，通過摩擦力帶動輸送載體，完成輸送載體的交接。

b）輸送載體舉升裝置如圖4所示：

18-舉升裝置驅動電機;

19-電機輸出動力軸，用于連接電機軸和傳動鏈條;

20-前端升降架，用于舉升輸送載體前端;

21-傳動鏈條，用于前后端升降架動力傳遞;

22-后端升降架，用于舉升輸送載體后端。

5 控制原理

a）移行機：移行機移行部分使用電機控制，通過減速箱把電機軸的旋轉運動轉為變速箱的水平方向旋轉并提升傳遞扭力，通過輸出傳動軸把變速箱的輸出動力傳動到行走輪，行走輪帶動整個移行框架在移行軌道上移動，移行框架包含4組輪子，2組為動力輪，2組輪為從動輪，移行框架底部安裝有認址開關、減速開關和到位開關，認址開關用來識別移行機所在的道次位置，唯一識別為位置的開關，減速開關和到位開關為共用開關，并且互為減速和到位使用，根據方向進行功能切換。電機使用變頻控制，進而可精確進行位置停止。移行機滾床部分使用電機傳遞動力，通過齒形同步皮帶傳遞動力給棍子，棍子通過摩擦力傳遞動力給輸送載體，并把電機旋轉運動變為輸送載體的直線運動。

b）載體舉升裝置：載體舉升裝置高度低于載體在移行機上的高度，移行機在移行過程中可跨過此裝置上方。載體舉升裝置使用電機帶動鏈條傳動動力。鏈條通過鏈輪把電機的旋轉運動變為升降部分的升降運動，升降部分包含下降到位開關和上升到位開關，用于控制舉升運動。舉升裝置由于負載較大，須使用變頻器控制低速運行，確保停止位置準確，且很好的保護鏈條，防止旋轉過位把鏈條拉傷。輸送載體舉升裝置在設計時需在考慮不干涉的前提下最大面積和輸送載體底面連接，進而保證可控的誤差范圍內，輸送載體被安全的舉升。

c）控制保護：在移行機上安裝防撞開關，2個移行機因意外導致撞擊時可提前停止，保護移行框架和輸送載體。升降舉升裝置增加載體上升下降保護開關，防止升降機構有輸送載體時移行機移入此位置，撞壞輸送載體。在2組移行機共用道次的前一個道次增加認址保護，當移行機因道次丟失和人員操作異常時增加的保護。

6 結論

移行機在汽車的焊裝、噴涂和總裝車間應用廣泛，單移行機如因產能擴建或者增加新的道次或者需完成更多不可控動作時節拍很難滿足要求時，共軌雙移行機是個快速有效的彌補缺陷的方法，如果涉及道次過于復雜可適用此共軌接力移行機方案，可擴充產能70%，但在使用前需詳細的評估各種風險，并通過增加各種硬件識別進行防護。此方案使用認址開關，增加的防護很多，目前行業中已開始使用位置編碼尺，可有效的讀出每個移行機的實時位置，這樣，在移行機的移行過程中可有效通過邏輯判斷進行防止，且對于速度控制更加的精準，節拍提升更為有效。

參考文獻：

[1]《白車身多車型零件全自動上料》，汽車實用技術，姚曉春.

[2]《汽車車門自動上料系統的設計與開發研究》，華北電力大學，盧藝.