自行小車在國內(nèi)卡車行業(yè)的應用及發(fā)展

尚小輝，王軍建

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

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自行小車在國內(nèi)卡車行業(yè)的應用及發(fā)展

尚小輝，王軍建

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

摘 要：自行小車作為一種具有起重、輸送功能的機電一體化設備，在國內(nèi)卡車行業(yè)越來越多的被應用，其具備組織生產(chǎn)、自動輸送、空中貯存、自動積放、自動分流及合流、自動認址、精確定位、故障自診斷、遠程監(jiān)控等功能。在汽車四大工藝中的裝焊、涂裝及總裝流水線生產(chǎn)中都得到了應用，隨著卡車工業(yè)的發(fā)展也會越來越多的得到車企的青睞。文章闡述了自行小車的主要構(gòu)造及功能，在國內(nèi)卡車行業(yè)的應用，以及無線技術(shù)在自行小車上的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：自行小車基本結(jié)構(gòu)；應用無線技術(shù)

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.02.060

CLC NO.: U469.7 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2016)02-168-03

前言

自行小車也叫自行葫蘆，是一種按空中預設軌道運行的空中懸掛輸送系統(tǒng)，多個載物車獨立工作。采用模塊化設計，可根據(jù)現(xiàn)場工藝需要設計成眾多運行形式，布置靈活，配備吊具起升單元，可形成水平方向及垂直方向的立體輸送，吊具可根據(jù)不同工藝自動調(diào)節(jié)高度，極大的優(yōu)化人機工程，具有PLC控制、滑觸線供電、總線控制及無線控制、變頻調(diào)速等特性，具有運行平穩(wěn)、高效、靈活、定位準確、操作智能便捷、可靠性高等優(yōu)點。

應用：主要應用于汽車及汽車零部件、工程機械行業(yè)的焊裝、涂裝、總裝自動化生產(chǎn)線，并可廣泛應用于農(nóng)業(yè)機械、家電、煙草、倉儲物流、冶金等行業(yè)和領(lǐng)域。

1、自行小車在國內(nèi)卡車行業(yè)的應用

我國是從上世紀九十年代初開始從國外引進并開始開發(fā)和生產(chǎn)的，經(jīng)過這些年的發(fā)展，目前自行小車在國內(nèi)汽車的四大工藝中的焊裝、涂裝和總裝的生產(chǎn)線上得到了很好的應用，尤其在總裝線上應用最為廣泛。另外在發(fā)動機、車橋等上游行業(yè)的生產(chǎn)線上也有部分應用。

在焊裝生產(chǎn)線，除在各個零部件合成單元后向主焊線上進行匯總轉(zhuǎn)運線上應用外，在駕駛室向調(diào)整線上的轉(zhuǎn)運也多采用自行小車進行轉(zhuǎn)掛。在國內(nèi)卡車的涂裝線中駕駛室的油漆前處理及車架的油漆前處理都可采用自行小車作為承載。目前國內(nèi)卡車生產(chǎn)企業(yè)中的陜汽、一汽、二汽、福田等企業(yè)，在新建的卡車總裝生產(chǎn)線上的駕駛室和發(fā)動機的吊運也都采用自行小車進行轉(zhuǎn)運裝配。尤其是陜重汽的卡車裝配線甚至在發(fā)動機、電瓶箱、平衡軸、前橋及中后橋的搭裝時都采用自行小車進行裝配。

國內(nèi)一些車橋部件和車橋上試制臺上的轉(zhuǎn)運線也有一些使用自行小車轉(zhuǎn)運，國內(nèi)重型卡車車橋的龍頭----陜汽漢德車橋也采用自行小車進行轉(zhuǎn)運和裝配。

圖1 陜重汽總裝車間的發(fā)動機自行小車系統(tǒng)

2、自行小車的結(jié)構(gòu)組成

自行小車主要軌道、小車組、環(huán)鏈葫蘆、道岔、升降裝置、集電裝置等組成。

(1)軌道

主要采用鋁合金軌，其采用專用型材作為軌道，小車組采用的是“C”型騎式結(jié)構(gòu)，小車的主動輪在型材的上翼板上行走，各輪體采用的為鋼芯外包工業(yè)塑料結(jié)構(gòu)，滑觸供電系統(tǒng)通過專用的固定架裝在型材的腹板上。鋁合金軌道具有外形美觀、耐腐蝕、耐磨損等諸多優(yōu)點，目前在3T以下的自行小車全部都采用鋁合金軌道。

(2)自行小車

為了增加自行小車的運載能力及提高其運行平穩(wěn)性，自行小車采用主車加副車構(gòu)成小車主體，主車上帶有行走驅(qū)動機構(gòu)，副車為從動小車。這種結(jié)構(gòu)利于小車拐彎，均衡質(zhì)量，另一方面有利于布置集電器，解決了小車行走時電機供電及信號的傳遞問題。

圖2 自行小車

小車行走機構(gòu)采用電機+減速機進行傳動，其結(jié)構(gòu)緊湊、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、停車定位準確。小車電機減速機的排障機構(gòu)也極利于維修，在小車出現(xiàn)故障不能行走時，只需拉下減速機上排障機構(gòu)的拔桿，便能使小車行走輪與電機和減速機傳動機構(gòu)脫開，維修人員可以很輕松地將小車拖到維修區(qū)進行檢修。為了防止小車在沿軌道行走過程中偏離軌道，在主車和副車上均加設導向輪，使其可靠地沿軌道行走。

圖3 道岔

(3)道岔

道岔是自行小車系統(tǒng)的一個重要組成部件，它可以將物料輸送從一條線路轉(zhuǎn)入到另外一條線路，從一個循環(huán)轉(zhuǎn)入到另一個循環(huán)，利用它可以組成復雜的軌道平面布置網(wǎng)絡。道岔有工藝道岔和維修道岔2種。道岔按控制方式有電動控制和氣動控制。電動控制采用電動推桿式，由電動機驅(qū)動，能產(chǎn)生往復運動的機構(gòu)。氣動控制采用氣缸驅(qū)動，具有定位準確、動作快速等特點。

(4)升降裝置

自行小車運行升降一般包含四鏈式、皮帶式、升降機、葫蘆升降。其中，四鏈式及皮帶式升降速度為8～1 2 m／min；升降機的升降速度為5～35 m／min：葫蘆升降速度為1.5～6 m／min。根據(jù)工藝節(jié)拍決定選取不同的升降方式。

(5)集電裝置

集電裝置包括滑觸線、滑觸線固定支架、集電器、集電器支座及信號線。滑觸線由半封閉式帶絕緣套的支座及內(nèi)部銅滑觸線組成，供電安全可靠?；|線用固定支架固定安裝在軌道的定位臺上，其邊緣卡在軌道的C形槽內(nèi)。在軌道上排布滑觸線時，從上到下并排8根滑觸線。小車采用雙頭集電器采集信號和電源，集電器中的導電刷采用銅基石墨作為材料，其導電性好、有潤滑功能且使用壽命長。

圖4 滑觸線及集電裝置

3、無線技術(shù)在自行小車上的應用

近幾年，無線技術(shù)的發(fā)展，使得自行小車的電氣控制更加的簡單和得心應手，應用范圍也越來越廣泛。其原理是主控PLC完成所有小車的邏輯控制，小車上所有開關(guān)狀態(tài)，位置信息，運動狀態(tài)，速度信息等信號都通過無線I/O模塊進行采集和交換，這些信息通過基站傳到PLC單元，PLC通過程序執(zhí)行來完成所有的邏輯運算，把執(zhí)行結(jié)果再通過基站傳送給小車上的無線I/O模塊予以輸出。以此來完成各種工藝要求的動作。

原理圖如下：

圖5 無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)原理

小車系統(tǒng)使用無線I/O的優(yōu)點：

（1）滑線控制受滑線級數(shù)的限制，小車的控制信號采用編碼方式，一旦接觸不良，容易出現(xiàn)誤碼和掉碼，小車故障率高。采用無線通訊的方式，藍牙通訊協(xié)議保證了實時性通訊，通過跳頻擴頻技術(shù)，使系統(tǒng)抗干擾，穩(wěn)定可靠，大大降低故障率。

（2）控制信號全采用無線方式傳輸，只需要為小車提供電源，沒有了復雜的布線，減少了滑觸線和碳刷的數(shù)量，減少了滑動帶來的機械磨損和碳刷消耗，使備件和人員維護成本大大降低。

（3）滑觸線的控制方式要保證基本的控制保護功能是采用線體分段、通斷的方式來傳遞信號的，信號受滑觸線級數(shù)的限制，只能保證基本的控制和保護功能。而采用無線技術(shù)，可以突破滑線限制，增加更多的控制和保護功能，使小車的運行保護更加全面合理，安全可靠。

（4）操作性強，擴展性好。小車上沒有了復雜的接線回路，避免了小車故障，所有的小車診斷操作和參數(shù)設定都可以在地面主控進行，減少攀爬作業(yè)。即使后續(xù)停車位置改造或者小車數(shù)量變化，工藝變化等都不用做滑觸線等硬件更改，只需要做相應的主控調(diào)試。

4、與國外廠家相比的不足之處

目前國內(nèi)的自行小車與國外公司的產(chǎn)品相比主要有以下幾點不足：

（1）目前國內(nèi)小車不具備爬坡功能，而國外的廠家在國內(nèi)的合資廠中已大量的運用了此類技術(shù)。

（2）國內(nèi)的道岔多采用型鋼制作，動力系統(tǒng)采用氣缸或者是電動推桿，而國外則多采用鋁型材制作框架，動力系統(tǒng)則采用電機減速機進行控制，相比較而言其精度要高一些，而且沒有噪音。

（3）在外購件的選擇上國外經(jīng)過多年的發(fā)展許多部件、元件已經(jīng)實現(xiàn)了標準化，制造廠家只需對著樣本進行選擇，而國內(nèi)還需進行設計，目前整個系統(tǒng)的電氣元件也都選用國外品牌的較多，PLC、變頻器等關(guān)鍵元件則全部采用的是國外品牌。

5、總結(jié)

自行小車系統(tǒng)代表了當今世界現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)流程中輸送裝備與技術(shù)的主要發(fā)展方向，自行小車在卡車行業(yè)的深入應用，尤其是無限技術(shù)在自行小車上的應用，也使其在國內(nèi)進入高速發(fā)展階段，國內(nèi)的自行小車生產(chǎn)企業(yè)以及熟悉自行小車技術(shù)的人員應該抓住機會學習國外的先進技術(shù)與管理，并不斷取得新的突破與進展，為我國的卡車制造業(yè)提供更先進、可靠的智能輸送系統(tǒng)，為我國從制造大國走向制造強國提供現(xiàn)代輸送裝備與技術(shù)的有力支持。

The application and development of self – propelled trolley in the domestic truck industry

Shang Xiaohui, Wang Junjian
( Shaanxi Heavy-duty Motor Company Limited, Shaanxi Xi'an 710200 )

Abstract:As a kind of electromechanical integration equipment with lifting and transporting function,EMS(electrical monorail system) has been more and more applied in domestic truck industry. It has functions like production,automatic transmission, storage, automatic accumulation, automatic shunt and merge, automatic addressing, precise positioning, self-diagnostics, remote monitoring, etc. It is applied in fabrication, painting and assembly line production of the four process, and will be favoured by more and more truck companies with the development of truck industry. This paper describes the structure and functions of EMS, its applications in domestic truck industry, and the development of wireless technology in EMS.

Keywords:basic structure to the car; Application of wireless technology

作者簡介：尚小輝，就職于陜西重型汽車有限公司汽車總裝配廠設備科。

中圖分類號：U469.7

文獻標識碼：A

文章編號：1671-7988(2016)02-168-03