EMS空中輸送系統(tǒng)在齒輪酸洗行業(yè)中的應(yīng)用

林浩然+齊關(guān)宇+張曉天

摘 要：在風(fēng)電行業(yè)齒輪生產(chǎn)中，通常采用人工控制起吊設(shè)備隨車完成酸洗流程，由于酸洗環(huán)境為酸、堿、酒精揮發(fā)環(huán)境，非常不適合人工操作，且酸洗工藝要求時(shí)間控制一致性，人工操作無法滿足，所以急需一種自動(dòng)化產(chǎn)品來代替人工操作。針對(duì)這一情況，將EMS小車進(jìn)行改造，增加重載起吊電葫蘆，既可以滿足工件的輸送功能，又可以滿足工件的酸洗功能。

關(guān)鍵詞：EMS；齒輪；酸洗

1 酸洗EMS自行小車設(shè)計(jì)

EMS自行小車采用“行走單元+起吊單元”形式，即行走單元水平運(yùn)動(dòng)，起吊單元垂直運(yùn)動(dòng)（負(fù)載≤10t），同時(shí)具備定位、報(bào)警及安全監(jiān)測等功能，采用二車組單元，并配備1臺(tái)重載鋼絲繩電葫蘆，每臺(tái)小車組采用2車組合，分別為首車、尾車，首車與尾車懸掛起吊電葫蘆，安裝軌道定位掃碼頭，旋轉(zhuǎn)傳感器，首車加裝紅外障礙物檢測器，首尾車加裝光電傳感器。

采用EMS系統(tǒng)進(jìn)行齒輪的物流傳輸，并通過系統(tǒng)電控系統(tǒng)對(duì)EMS小車的行走，啟動(dòng)、上下晃動(dòng)、停留時(shí)間進(jìn)行控制，隨車配備距離及安全監(jiān)測系統(tǒng)，可在一定范圍內(nèi)監(jiān)視小車與前車距離和行進(jìn)路徑上一定范圍內(nèi)的障礙及操作工，同時(shí)配有警示燈及蜂鳴系統(tǒng)。

EMS自行小車由車體、電機(jī)、滾輪部件、導(dǎo)向輪部件等組成。車體是由結(jié)構(gòu)鋼制件焊接而成，它作為小車的主體骨架，所有零部件及部分電氣元件安裝在其上電機(jī)是驅(qū)動(dòng)裝置，并配有離合器，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，運(yùn)行平穩(wěn)，使用壽命長。電機(jī)配有變頻器，可使車最高速是最低速五倍，并在此區(qū)間調(diào)速，根據(jù)調(diào)速設(shè)計(jì)多級(jí)減速完成防搖功能。

滾輪部件由滾輪、空心軸、軸承等組成，行走滾輪由鋼輪芯表面壓注聚氨酯層而成，裝在減速機(jī)輸出軸上，由減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪，靠滾輪與軌道間的摩擦力驅(qū)使小車行走。由于電機(jī)配有離合裝置，正常運(yùn)行離合器為常合，當(dāng)小車出現(xiàn)故障或需要檢修時(shí)可給離合器供電使之分離，滾輪可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)小車能夠輕松經(jīng)過道岔被推入檢修直軌進(jìn)行檢修等，小車并配備防脫軌裝置與緩沖塊定位系統(tǒng)分別為行駛方向定位和垂直起吊方向定位，行駛方向定位采用條碼定位，通過車組上的掃碼頭掃取軌道上條碼進(jìn)行定位；垂直起吊方向定位采用旋轉(zhuǎn)編碼器安裝在鋼絲繩卷筒上時(shí)時(shí)進(jìn)行高度定位。

2 酸洗單元

EMS小車自動(dòng)輸送工件按照酸洗流程進(jìn)行酸洗作業(yè)超聲波清洗1→超聲波清洗2→清水漂洗→酒精浸泡→硝酸浸泡→清水漂洗→酒精浸泡→鹽酸浸泡→清水漂洗→堿性溶液浸泡→清水漂洗→65°清水漂洗→風(fēng)干→浸油漂洗；

硝酸、鹽酸槽加裝在線檢測濃度值，堿液槽加裝在線檢測PH值，并將檢測內(nèi)容通過工控機(jī)將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，儲(chǔ)存周期為一個(gè)周，檢測結(jié)果如果超出標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值，工控機(jī)下達(dá)補(bǔ)液指定，對(duì)硝酸與鹽酸槽進(jìn)行補(bǔ)液，對(duì)堿液進(jìn)行填加碳酸鈉飽和溶液。

3 EMS小車控制系統(tǒng)

小車提供電源采用滑觸線方式供電，它通過線卡固定在軌道。EMS系統(tǒng)采用接觸供電，滑觸線采用密封外擋，確保滑觸線隔絕外部空氣地面主控系統(tǒng)采用PLC完成全程自動(dòng)控制，具有穩(wěn)定、可靠、操作通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，整體調(diào)度多套EMS小車運(yùn)動(dòng)，如局部發(fā)生故障，全線暫停，手工排除故障后，系統(tǒng)可重新啟動(dòng)，繼續(xù)完成工作。地面觸摸屏用于各個(gè)EMS小車、各工位、風(fēng)干設(shè)備、觀察工裝、各檢測設(shè)備等設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)視和報(bào)警，記錄報(bào)警信息等操作功能，并通過工控機(jī)將各類檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存。

（1）主控PLC與五臺(tái)EMS小車實(shí)行遠(yuǎn)程的無線通訊，與岔道，風(fēng)干設(shè)備、觀察工裝等采用遠(yuǎn)程分布式系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)更加合理，運(yùn)行速度更快更穩(wěn)定。

（2）每臺(tái)小車上配置一個(gè)無線客戶端和獨(dú)立的PLC控制單元，使小車構(gòu)成為獨(dú)立的智能控制系統(tǒng)。小車上所有位置信息、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、速度信息等信號(hào)都通過本車PLC進(jìn)行采集管理，進(jìn)行邏輯處理，同時(shí)反饋到地面主控PLC，現(xiàn)場控制信號(hào)直接進(jìn)入主控單元，把執(zhí)行結(jié)果予以輸出，以此來完成各種工藝要求的動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)。

地面主控和小車的控制信號(hào)以無線通訊方式可以大量交換，整個(gè)系統(tǒng)控制可以做到閉環(huán)控制，所有的小車診斷操作和參數(shù)設(shè)定都可以在地面主控進(jìn)行編程。并通過觸摸屏顯示小車的狀態(tài)、信息等。

4 結(jié)束語

隨著風(fēng)電行業(yè)的迅速發(fā)展，并且風(fēng)電行業(yè)也是中國制造2025的規(guī)劃的重點(diǎn)行業(yè)，風(fēng)電齒輪箱的需求及產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷提高。作為具有橋梁作用的自動(dòng)化物流輸送設(shè)備的重要性愈發(fā)凸顯，將信息化物流的EMS系統(tǒng)與產(chǎn)品制造無縫連接在一起，即提高了酸洗質(zhì)量及一致性，又節(jié)約了大量的人力和時(shí)間，這也將是酸洗制造業(yè)未來的發(fā)展方向。

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