淺談倍速鏈輸送設(shè)備組成及其故障排除

張文濤，牛立輝，李永盼，寧龍超

(長城汽車股份有限公司生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)中心，河北保定 071000)

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淺談倍速鏈輸送設(shè)備組成及其故障排除

張文濤，牛立輝，李永盼，寧龍超

(長城汽車股份有限公司生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)中心，河北保定 071000)

主要介紹倍速鏈的組成，對生產(chǎn)現(xiàn)場調(diào)試過程中發(fā)生的主要問題進(jìn)行分析，總結(jié)出其解決方法和預(yù)防對策，從而保證設(shè)備的可動率。

倍速鏈；自動化裝配線；故障排除

0 引言

倍速鏈輸送設(shè)備是通過倍速鏈條的增速功能，使其上承托貨物的托盤快速運行，通過阻擋器停止于相應(yīng)的操作位置；或通過相應(yīng)指令來完成積放動作及移行、轉(zhuǎn)位、轉(zhuǎn)線等功能。由于倍速鏈輸送機運送貨物的托盤需反復(fù)使用，所以很少單臺使用，而是與各種專機如頂升平移機、頂升轉(zhuǎn)位機等配套構(gòu)成水平或垂直循環(huán)系統(tǒng)。它采用特制的、經(jīng)表面處理的擠壓鋁合金型材作為導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌底部增加耐磨條，使自流式輸送系統(tǒng)在輸送過程中具有非常好的穩(wěn)定性和持久性，適合產(chǎn)品大批量連續(xù)生產(chǎn)。同時自流式輸送系統(tǒng)靈活、多樣化的設(shè)計使它具備多功能的特性。所以自流式輸送系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于各種電子電器、機電等行業(yè)生產(chǎn)線。

主要介紹了倍速鏈的組成，對生產(chǎn)現(xiàn)場調(diào)試過程中發(fā)生的主要問題進(jìn)行分析，總結(jié)出倍速鏈輸送設(shè)備的幾個主要故障的原因，并總結(jié)解決方法和預(yù)防對策，從而保證設(shè)備的可動率。

1 倍速鏈輸送設(shè)備的組成

在倍速鏈鏈條的基礎(chǔ)上，加上電機驅(qū)動系統(tǒng)及其他附件就可以組成倍速鏈輸送線。倍速鏈主要由托盤、止動機構(gòu)、倍速鏈鏈條、鏈條支承導(dǎo)軌、電機驅(qū)動系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)導(dǎo)向座、鏈條張緊調(diào)節(jié)機構(gòu)等組成(見圖1)。在工程上，倍速鏈輸送線的實際長度通常可達(dá)數(shù)十米。

圖1 倍速鏈的組成

(1)托盤

托盤是自動化生產(chǎn)線必不可少的輸送工裝，它是直接放置在鏈條滾輪上方的承載物，被輸送的物料或工件直接放置在托盤上，因此托盤是根據(jù)被輸送工件的形狀與尺寸專門設(shè)計的。由于托盤是放置在倍速鏈鏈條上隨鏈條一起運動的，托盤有金屬材質(zhì)及聚氨酯材質(zhì)，框架上有耐磨條，金屬材質(zhì)的托盤輸送過程中會產(chǎn)生損傷，為了便于安裝，因此在托盤的4個角安裝滾輪，托盤的最外邊與線體內(nèi)側(cè)預(yù)留10mm間隙，防止運行過程中與線體邊緣出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象。

(2)止動機構(gòu)

在由倍速鏈輸送線組成的自動化生產(chǎn)線或人工裝配流水線上，托盤(連同工件)需要在各種操作位置上停下來供裝配或檢測，而輸送線則是一直連續(xù)運行的，根據(jù)工藝流程，托盤運行過程需要改變方向，在進(jìn)行工序操作的位置上需要停止前進(jìn)。在輸送線的中央專門設(shè)計了一系列的阻擋機構(gòu)，使托盤在需要改變方向及進(jìn)行工序操作的位置上停止前進(jìn)，這種阻擋機構(gòu)稱為止動機構(gòu)。一般是專門的氣缸，稱為止動氣缸。

(3)倍速鏈鏈條

將倍速鏈鏈條用鏈條鏈節(jié)連接成封閉的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，再將倍速鏈鏈條安裝在輸送系統(tǒng)的支承導(dǎo)軌及驅(qū)動鏈輪上，然后在鏈條上方放上托盤就可以進(jìn)行物料的輸送了。如前所述，倍速鏈鏈條是按一定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格尺寸設(shè)計生產(chǎn)的，一般分為3倍、2.5倍。倍速鏈條是利用軌道來運作的，中間與軌道接觸的小輥子外徑剛好是大輥子外徑的1/3，如果輸送物品沒有受到阻塞時，小輥子轉(zhuǎn)動一圈那么外面的大輥子也跟著轉(zhuǎn)動一圈，由于外徑相差3倍，則將物品以3倍的速度往前輸送。

(4)鏈條支承導(dǎo)軌

倍速鏈鏈條是通過鏈輪驅(qū)動，鏈條依靠直接放置在導(dǎo)軌支承面上的輥子來支承，鏈條在鏈輪的拖動下，輥子在支承導(dǎo)軌上滾動，使鏈條載著上方的托盤及物料向前方移動。導(dǎo)軌一般是由專門設(shè)計制造的鋁型材根據(jù)需要的長度裁取、連接而成的。

(5)驅(qū)動系統(tǒng)

倍速鏈輸送線上的驅(qū)動系統(tǒng)與皮帶輸送線的驅(qū)動系統(tǒng)類似，但由于倍速鏈輸送線的負(fù)載通常更大，所以倍速鏈輸送線一般采用普通的套筒輥子鏈傳動系統(tǒng)來驅(qū)動。整個驅(qū)動系統(tǒng)是電機通過減速器后，通過傳動鏈條，將扭矩傳遞給安裝有倍速鏈傳動鏈輪的傳動軸，再通過驅(qū)動鏈輪驅(qū)動倍速鏈上的一系列輥子，拖動倍速鏈子在導(dǎo)軌支承面上滾動前進(jìn)。整個驅(qū)動系統(tǒng)主要由以下部分組成：電機及減速器、鏈傳動、倍速鏈驅(qū)動鏈輪。一般在倍速鏈輸送線設(shè)計時都將電機的安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計為中心可調(diào)的結(jié)構(gòu)，因此不需要另外采用張緊鏈輪來張緊傳動鏈條，而直接通過調(diào)整電機的安裝位置就可以調(diào)整鏈條的張緊程度，簡化了機構(gòu)設(shè)計。在線體運行方向電機的一側(cè)設(shè)置頂絲，防止電機因負(fù)載過大而運動，導(dǎo)致鏈條松動。

(6)回轉(zhuǎn)導(dǎo)向座

倍速鏈輸送線是類似皮帶輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，鏈條組成一個上下封閉的循環(huán)，上方段輸送物料，稱為承載段，下方段用于鏈條的循環(huán)，稱為返回段。為了充分利用空間，上下兩端導(dǎo)軌之間的距離比驅(qū)動鏈輪的直徑還要小，這樣就造成倍速鏈鏈條從主動鏈輪進(jìn)入返回段導(dǎo)軌，或從返回段導(dǎo)軌進(jìn)入從動鏈輪時，容易發(fā)生鏈條卡滯的現(xiàn)象，影響正常傳動運行。為了解決上述問題，有必要在上述兩處分別加一個回轉(zhuǎn)導(dǎo)向座，使鏈條能夠沿著回轉(zhuǎn)導(dǎo)向座順利進(jìn)入和導(dǎo)出鏈輪。

(7)倍速輸送線張緊機構(gòu)

與普通鏈傳動類似，倍速鏈在工作過程中需要設(shè)置適合的張緊力，否則倍速鏈與渠道鏈輪之間無法進(jìn)行良好的嚙合。為了簡化倍速鏈輸送線的結(jié)構(gòu)，一般將倍速鏈驅(qū)動鏈輪的驅(qū)動軸設(shè)計成固定的位置，而從動鏈輪的輪軸則設(shè)計成可以調(diào)節(jié)的，根據(jù)需要可以調(diào)節(jié)從動鏈輪的位置，調(diào)整倍速鏈的張緊力。皮帶輸送線中皮帶的張緊及普通鏈傳動系統(tǒng)中鏈條的張緊也采用了這樣的方法，這種張緊方法結(jié)構(gòu)最簡單。

2 倍速鏈的常見問題

2.1 線體交接過程噪聲大

設(shè)備運行初期，當(dāng)托盤運行到鏈條與鏈條交接位置、托盤需要改變方向的位置時(見圖2)，托盤顫動較大、噪聲大。對線體的設(shè)計原理進(jìn)行分析，線體在交接的過程中采用倍速鏈與普通鏈條交接，對鏈條的運行速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)速度過快或過慢時噪聲過大，需要將兩種鏈條的速度調(diào)節(jié)成統(tǒng)一速度；為了減小運行過程中的噪聲，對交接過程中線體的高低進(jìn)行調(diào)節(jié)，前面的線體或后面的線體不在同一平面上時托盤運行噪聲過大。為了保證線體運行過程中的平穩(wěn)性，需要保證線體的運行速度及高低一致。

圖2 90°轉(zhuǎn)接

倍速鏈與倍速鏈之間距離過大，當(dāng)托盤運行到此位置時，托盤出現(xiàn)向下沉的現(xiàn)象，運行過程中噪聲大，托盤顛簸嚴(yán)重，導(dǎo)致托盤螺栓松動。對倍速鏈之間的距離進(jìn)行測量，兩鏈條之間的距離都在300mm以上，托盤上的物體沒有在托盤的中心，當(dāng)運行過程中，如托盤前面重，會先接觸到鏈條，致使產(chǎn)生撞擊；如后面重，運行到一定位置時托盤突然下沉產(chǎn)生撞擊。為了避免托盤下沉，需將倍速鏈條之間的距離減小，先將鏈條加長、張緊輪一端張緊，使兩鏈條之間的間距盡可能減小；在鏈條無法調(diào)節(jié)的情況下，在兩鏈條之間增加托輥(見圖3)，以減小間距，噪聲隨之減小。

2.2 過渡段動力不足

設(shè)備安裝完成后，在線體與線體過渡處、線體方向改變位置處，為了保證托盤運行的穩(wěn)定性增加了無動力托輥。線體與線體之間過渡處的350～500mm距離無運動(見圖4)，當(dāng)托盤運行到此位置時由于動力不足出現(xiàn)托盤卡滯現(xiàn)象。對增加的托輥進(jìn)行更改，借用托輥附近傳動軸的動力，增加鏈傳動，在傳動軸上增加鏈輪，為了安裝方便將鏈輪切成兩半，安裝后采用連接板進(jìn)行連接，使用頂絲固定在傳動軸上，運行過程中當(dāng)傳動軸運動帶動托輥運動(見圖5)，增加了運動距離，使托盤運行過程中無卡滯現(xiàn)象。

圖4 線體過渡

圖5 傳動軸運動帶動托輥運動

2.3 升降機無防護措施

設(shè)備在運行過程中，托盤容易在升降機上升及下降過程中沖出線體。托盤運行到升降機上，升降機上升過程中出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，升降機與線體交接的一側(cè)無防護，托盤會直接掉落，在升降機上設(shè)置活動端檔(見圖6)，在升降機托盤入口設(shè)置固定的端檔(見圖7)，當(dāng)托盤進(jìn)入升降機時端檔將托盤卡住，托盤無法后退；在升降機托盤出口端設(shè)置活動的端檔，升降機在低位時，托盤進(jìn)入停止器失靈，端檔起到二次保護作用，防止托盤沖出；當(dāng)升降機從低位升到高位，升降機上升到位端檔關(guān)閉，升降機將托盤輸送出，在升降機下降過程中，活動端檔打開防止托盤掉落。

圖6 活動端檔

圖7 固定端檔

3 技術(shù)參數(shù)

線體寬度：250～900mm，可由客戶自行選定；

線體高度：單層一般750mm，范圍500～1 000mm，由客戶自行選定；

線體長度：單段驅(qū)動最長30～40m，由客戶自行選擇；

輸送速度：2～20m/min；

鏈條形式：鏈條和輥輪傳送等速雙節(jié)距輥輪鏈，鏈條和輥輪傳送差速差速鏈(2.5倍速和3倍速兩種) ；

托盤類型：鋼板、工程塑料板、木板等；

框架材質(zhì)：鋁型、碳鋼 ；

帶電設(shè)置：線體內(nèi)設(shè)導(dǎo)電輪，工板上設(shè)導(dǎo)電排，可實現(xiàn)帶電輸送，已完成測試功能。

4 結(jié)束語

倍速鏈輸送設(shè)備輸送能力大，可承載較大的載荷；輸送速度準(zhǔn)確穩(wěn)定，能保證精確的同步輸送；易于實現(xiàn)積放輸送，可用做裝配生產(chǎn)線或作為物料的儲存輸送；可在各種惡劣的環(huán)境(高溫、粉塵)下工作，性能可靠；采用特制鋁型材制作，易于安裝；提高了車間的自動化率。倍速鏈輸送設(shè)備現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車生產(chǎn)行業(yè)。

【1】覃左平.可控節(jié)拍輸送鏈在流水線上的應(yīng)用[J].通信與廣播電視,2008(2)：46-49.

【2】奚思,徐金龍,李爭.一種帶積放功能的自動輸送線體的研制[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2015,29(9):75-79.

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ComposingandTroubleshootingoftheSpeedChainConveyor

ZHANGWentao，NIULihui，LIYongpan，NingLongchao

(ProductionTechnologyDevelopmentCenter,GreatwallMotorCo.,Ltd.,BaodingHebei071000,China)

Thecomposingofthespeedchainwasintroduced.Themainproblemsintheproductionprocessofon-sitecommissioningwereanalyzed,thesolutionandpreventioncountermeasuresweresummarized,soastoensurethemovingrateoftheequipment.

Speedchain;Automatedassemblyline;Troubleshooting

2015-10-27

張文濤，男，主要從事汽車總裝車間生產(chǎn)設(shè)備選型安裝調(diào)試工作。E-mail：879547090@qq.com。

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