積放鏈系統(tǒng)工程設(shè)計

摘要：積放鏈輸送系統(tǒng)是一種功能完備應用靈活的工件輸送設(shè)備，不僅能輸送工件而且可以對不同的工件進行分類和儲存，在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應用。本文以某汽車廠焊裝車間積放鏈輸送系統(tǒng)為例介紹積放鏈的工程設(shè)計。

關(guān)鍵詞：積放鏈系統(tǒng) 工程設(shè)計 生產(chǎn)自動化

一 工藝概況：

1，生產(chǎn)綱領(lǐng)：A線產(chǎn)能為雙班9萬輛。B線產(chǎn)能為雙班5萬輛。積放鏈產(chǎn)能滿足雙班14萬輛。白車身最大重量500Kg。

2，工藝流程：

上件位：焊裝車間焊接完成合格的白車身轉(zhuǎn)送至積放鏈吊具上。

積放區(qū)：不同的白車身可以分區(qū)域存放。

輸送線：將存放在積放鏈吊具上的白車身送至涂裝車間。

下件位：將白車身從積放鏈吊具放置到涂裝車間滑撬上。

3，廠房結(jié)構(gòu)：廠房為輕型鋼結(jié)構(gòu)形式，全車間工藝荷載均勻分布，沿車間長度方向1個/8m；沿垂直車間方向1個/3m。即為3mx8m網(wǎng)格分布，每個吊點為4.5t垂直荷載、0.8t水平荷載。

二 積放鏈系統(tǒng)路線及主要設(shè)備的確定

系統(tǒng)組成：上件升降機，輸送線路，儲存區(qū)，下件升降機，電控系統(tǒng)

1，上件升降機：在A線和B線上件處分別設(shè)立一臺升降機，升降段帶升降滾床上升到位，將車身送到位。升降段前等待車位的積放鏈停止器打開，空吊具被鏈條牽引到升降段停止器處，吊具到位，吊具銷定位裝置定位吊具，升降機下降，使得升降滾床與工件脫開落到空吊具上。升降機繼續(xù)下降至接件位置。升降段停止器打開，帶車吊具由鏈條牽引進入儲存線路。

2，輸送線路：按照最科學合理的方式設(shè)計輸送路線，且保證輸送系統(tǒng)不與車間其它設(shè)備干涉。路線滿足車身輸送和儲存的要求。總路線長度約2000米，設(shè)置6處驅(qū)動站分別控制六條輸送鏈。

3，儲存區(qū)：由于車間生產(chǎn)的產(chǎn)品有三大系列，涂裝車間要車的先后順序和焊裝車架生產(chǎn)順序不同，就要考慮車身輸送的先后和儲存。根據(jù)車間的實際情況和空間大小，設(shè)計三條儲存線路分別儲存三種不同的白車身，每條線可以儲存白車身20臺。另有一條快速通道，上線的白車身可以不進入儲存區(qū)而直接輸送線路前往涂裝車間。

4，下件升降機：帶車吊具被鏈條牽引到升降機停止器處，吊具銷定位裝置定位吊具，升降機升高到位，將車身托起，車身與吊具脫開，吊具銷定位裝置打開定位，吊具停止器打開，吊具被鏈條牽引離開下線處。車身由伸縮叉移至涂裝滾床橇體上。

三 積放鏈系統(tǒng)主要設(shè)備結(jié)構(gòu)特點及性能

輸送系統(tǒng)采用4寸寬推頭單車過渡積放式懸掛輸送機輸送產(chǎn)品。該產(chǎn)品主要由驅(qū)動、張緊、鏈條、滑架、推桿、直軌、水平彎軌（滾子排）、垂直彎軌、道岔、車組、停止器、發(fā)號器、安全護網(wǎng)及其他安裝鋼結(jié)構(gòu)等組成。其結(jié)構(gòu)形式分別為：

1、 驅(qū)動裝置

驅(qū)動裝置采用直線傳動形式，直線傳動站配有獨立的履帶式驅(qū)動鏈驅(qū)動牽引鏈條，履帶式驅(qū)動鏈導向板為大圓弧型，以利于減小牽引鏈條的串動，保證驅(qū)動的平穩(wěn)性。直線傳動站由固定式框架和浮動式框架組成。直線傳動站驅(qū)動電機采用變頻調(diào)速，并配有過載保護裝置。

履帶式直線驅(qū)動裝置，由機架、浮動架、減速電機和驅(qū)動鏈條等組成。電機通過聯(lián)軸器直接傳動減速機，具有直線（旋轉(zhuǎn)）浮動式機械過載保護。牢固的支撐架保證驅(qū)動裝置提供足夠的驅(qū)動力，采用可調(diào)整的張緊輪及鏈條支撐機構(gòu)使得安裝調(diào)整鏈條嚙合間隙簡單方便。在過載的情況下，直線浮動式機械過載保護能夠及時發(fā)出信號并切斷電源。驅(qū)動裝置處設(shè)檢修平臺，便于接近每個零部件。驅(qū)動裝置各脂潤滑點方便人工潤滑。

2、 張緊裝置

積放鏈輸送機采用氣動張緊機構(gòu)，固定架與浮動架間采用滾輪支撐。張緊裝置兩端設(shè)有行程開關(guān)，用于輸送機系統(tǒng)鏈條張緊力不足及張緊裝置超行程保護。選用行程S=800的氣動張緊裝置，保證吸收一個推頭節(jié)距的鏈條長度。張緊裝置調(diào)整好后未被利用的行程不小于調(diào)整總行程的50%。張緊裝置設(shè)有檢修平臺。

3、 鏈條、滑架、推桿

牽引鏈條采用標準模鍛可拆鏈條，材質(zhì)為45Mn2。X-458破斷載荷及許用拉力分別為216kN及15kN，理論節(jié)距102.4mm。鏈條運行時不得有爬行、跳動。

牽引鏈條由鏈支撐小車支撐。小車體為整體模鍛件具有高強度；支撐小車用螺栓組裝；滾輪為整體軸承輪（全珠粒無保持器），游隙適中阻力小，三層迷宮式密封保護，并帶有外伸式壓力型潤滑油嘴，適用于高溫和惡劣環(huán)境下使用。滑架布置合理，與牽引鏈垂直彎軌、水平回轉(zhuǎn)相協(xié)調(diào)。在推頭兩側(cè)，應雙組支撐

采用四車型載貨小車，其構(gòu)成為：一個前小車、一個后小車、二個中小車、一個帶緩沖連桿、一個剛性連桿、一個發(fā)號桿。載貨小車的前小車為牽引小車。前小車和停止器及后小車配合，可實現(xiàn)停車和積存功能。中間小車用于支撐吊具。兩套連接銷可承載吊具，一套帶有緩沖功能的連桿，保證積存長度及實現(xiàn)積存車組的緩沖。前后小車均采用精密鑄鋼件。車體與側(cè)板采用高強度螺栓及鎖緊螺母連接，保證小車安全可靠。載貨小車滿足安裝簡單、運轉(zhuǎn)靈活、結(jié)構(gòu)合理、堅固耐用、維修方便的要求，游隙適中、阻力小、密封良好，并帶有外伸式壓力型潤滑油嘴。

4、 軌道（直軌）

軌道由三根型鋼組成，采用焊接連接，各段軌道間的組合采用螺接。鏈條軌采用I10，小車軌采用4\"異形槽鋼。

5、 水平彎軌（滾子排）

水平彎軌的鏈條軌道水平轉(zhuǎn)彎段配有滾子排，以保證牽引鏈條的正確軌跡，以及推頭與小車的正確嚙合關(guān)系。在水平轉(zhuǎn)彎段牽引鏈條將與具有一定硬度的滾子排滾輪接觸。滾子排滾輪安裝在特制的輪槽軌道內(nèi)，滾輪內(nèi)配有帶有外伸油嘴的密封式軸承，可定期加油。水平彎軌的角度隨總體線路布置而定。制造水平彎軌的材料與直軌相同。

6、 垂直彎軌

垂直彎軌表面光滑并且其彎曲度不影響鏈條的張力。軌道彎曲度根據(jù)工藝要求定。

7、 道岔

道岔分為分流道岔和合流道岔

分流道岔，用于將一條線路分為兩條線路，承載小車通過分流道岔時的方向選擇是經(jīng)過道岔氣路單元的電磁閥、氣缸和道岔舌板由電控室PLC自動控制

合流道岔為無控制道岔，是將兩條線路合為一條線路。承載小車通過合流道岔時是靠小車自身將道岔舌擠開而通過。

8、 車組

車組由前小車、中小車、中小車、后小車、前后聯(lián)系桿及吊具組成。

9、 停止器

停止器采用氣缸驅(qū)動滾輪式停止板型。停止器工作時，可以使車組中前小車推頭脫離牽引鏈推桿后停止定位。本系統(tǒng)中停止器設(shè)置到位檢測裝置。

10、 安全護網(wǎng)及其他安裝鋼結(jié)構(gòu)

作為該系統(tǒng)的一個組成部分，在輸送線經(jīng)過的地方設(shè)置安全護網(wǎng)。安裝鋼結(jié)構(gòu)采用獨立屋架吊掛方案。

四 積放鏈電控系統(tǒng)設(shè)計

電控系統(tǒng)采用西門子S7系列PLC作為設(shè)備層控制核心，并配置以太網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和現(xiàn)場總線通訊模塊。線體自動開始運行前，均有音樂報警。系統(tǒng)所有電機主回路配有低壓斷路器，控制回路由PLC和變頻器來共同完成，實現(xiàn)電機的高低速和正反轉(zhuǎn)運行，同時在變頻器控制回路中有故障輸出，對電機的過載、短路、缺相等起到保護作用?，F(xiàn)場輸入信號的采集、與調(diào)整線和涂裝車間的信息交換則采用現(xiàn)場總線技術(shù)，此技術(shù)具有良好的開放性和完整、周密的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通過總線將PLC主站與下面的個操作站組成PROFIBUS—DP網(wǎng)絡(luò)，保證PLC與子站間可靠的數(shù)據(jù)讀寫，最終通過程序保證全線的自動化生產(chǎn)及工藝參數(shù)的自動控制。所有現(xiàn)場設(shè)備的狀態(tài)還可通過現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)先送入PLC后再送入上位機進行集中監(jiān)控?？刂品桨负唵?，結(jié)構(gòu)簡潔，維修方便。另外，控制柜上設(shè)有觸摸屏，用于設(shè)備運行狀況的顯示及故障發(fā)生時的快速查詢

積放鏈電控系統(tǒng)由一個主控柜，三個遠控柜和九個操作站組成。主控柜為焊裝積放鏈主控柜MCP；遠控柜分別為積放鏈電控柜RCP01，RCP02，RCP03；操作站分別為操作站BS01， BS02，BS03，BS04，BS05，BS06，BS07，BS08，BS09。其中操作站BS01，BS03，BS09為觸摸屏。

積放鏈驅(qū)動系統(tǒng)由6臺驅(qū)動電機組成，分別為M1驅(qū)動電機、M2驅(qū)動電機、M3驅(qū)動電機、M4驅(qū)動電機、M5驅(qū)動電機、M6驅(qū)動電機。

積放鏈線體運行：

閉合焊裝積放鏈主控柜MCP內(nèi)的總斷路器，分別給遠控柜RCP01，RCP02，RCP03供電 →分別閉合遠控柜RCP01，RCP02，RCP03內(nèi)各斷路器，以便給遠控柜RCP01，RCP02，RCP03內(nèi)PLC、用電器和操作站BS01， BS02，BS03，BS04，BS05，BS06，BS07，BS08，BS09供電 →分別閉合操作站內(nèi)的各斷路器，以便給操作站內(nèi)PLC和用電器供電 →如果一切正常，此時可以用鑰匙閉合控制電源，控制電源指示燈亮起 →到遠控站RCP01，選擇鏈體運行模式“半自動”、“維護”、“自動” →閉合遠控站內(nèi)各電動機斷路器，以便于啟動M1驅(qū)動電機、M2驅(qū)動電機、M3驅(qū)動電機、M6驅(qū)動電機、M4驅(qū)動電機、M5驅(qū)動電機，帶動鏈體運行 →到遠控站RCP01，按下“系統(tǒng)啟動”，如果選擇“維護”運行模式，此時系統(tǒng)啟動指示燈亮起；如果選擇“半自動”、“自動”運行模式，此時鏈體會自動運行起來，同時系統(tǒng)啟動指示燈會亮起。

積放鏈線體停止：到遠控柜RCP01，按下“系統(tǒng)停止”，此時鏈體停止，同時系統(tǒng)停止指示亮起。

鏈體運行模式分為“半自動”、“維護”、“自動”三種。如果鏈體運行模式為“維護”，升降機LF1，LF2和停止器可以手動運行，以便于維護人員調(diào)試；如果鏈體運行模式為“半自動”或“自動”，所有發(fā)號起和停止器只有在鏈體運行時可以運作，若鏈體急停所有發(fā)號起和停止器將保持原狀態(tài)，直到鏈體重新運行起來。

如果設(shè)備出現(xiàn)故障，請及時拍下遠控柜、操作站或按鈕盒上的急停按鈕。故障檢修完成后，要按一下“故障復位”后，鏈體才可重新運行。

生產(chǎn)驗燈：按下“驗燈”按鈕，所有的燈亮并伴有蜂鳴聲，松開即停止。

目前汽車生產(chǎn)廠家使用的懸掛式輸送鏈已不僅僅是輸送工件和車身，是一套完整的機械和電控系統(tǒng)，自動化程度相當高，可以滿足多種車身的共線生產(chǎn)，可以根據(jù)生產(chǎn)要求來實現(xiàn)車身的輸送和儲存。轉(zhuǎn)接工位要求定位準確，自動轉(zhuǎn)接。整條積放鏈輸送系統(tǒng)不需要工人操作就能滿足將焊裝車間生產(chǎn)完的白車身準確送達涂裝車間。