EMS空中輸送系統在齒輪酸洗行業中的應用

林浩然+齊關宇+張曉天

摘 要：在風電行業齒輪生產中，通常采用人工控制起吊設備隨車完成酸洗流程，由于酸洗環境為酸、堿、酒精揮發環境，非常不適合人工操作，且酸洗工藝要求時間控制一致性，人工操作無法滿足，所以急需一種自動化產品來代替人工操作。針對這一情況，將EMS小車進行改造，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。

關鍵詞：EMS；齒輪；酸洗

1 酸洗EMS自行小車設計

EMS自行小車采用“行走單元+起吊單元”形式，即行走單元水平運動，起吊單元垂直運動（負載≤10t），同時具備定位、報警及安全監測等功能，采用二車組單元，并配備1臺重載鋼絲繩電葫蘆，每臺小車組采用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系統進行齒輪的物流傳輸，并通過系統電控系統對EMS小車的行走，啟動、上下晃動、停留時間進行控制，隨車配備距離及安全監測系統，可在一定范圍內監視小車與前車距離和行進路徑上一定范圍內的障礙及操作工，同時配有警示燈及蜂鳴系統。

EMS自行小車由車體、電機、滾輪部件、導向輪部件等組成。車體是由結構鋼制件焊接而成，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是驅動裝置，并配有離合器，結構緊湊，體積小，運行平穩，使用壽命長。電機配有變頻器，可使車最高速是最低速五倍，并在此區間調速，根據調速設計多級減速完成防搖功能。

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，裝在減速機輸出軸上，由減速機轉動滾輪，靠滾輪與軌道間的摩擦力驅使小車行走。由于電機配有離合裝置，正常運行離合器為常合，當小車出現故障或需要檢修時可給離合器供電使之分離，滾輪可自由轉動，此時小車能夠輕松經過道岔被推入檢修直軌進行檢修等，小車并配備防脫軌裝置與緩沖塊定位系統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行定位；垂直起吊方向定位采用旋轉編碼器安裝在鋼絲繩卷筒上時時進行高度定位。

2 酸洗單元

EMS小車自動輸送工件按照酸洗流程進行酸洗作業超聲波清洗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，并將檢測內容通過工控機將數據儲存，儲存周期為一個周，檢測結果如果超出標準設定值，工控機下達補液指定，對硝酸與鹽酸槽進行補液，對堿液進行填加碳酸鈉飽和溶液。

3 EMS小車控制系統

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采用PLC完成全程自動控制，具有穩定、可靠、操作通用性強等優點，整體調度多套EMS小車運動，如局部發生故障，全線暫停，手工排除故障后，系統可重新啟動，繼續完成工作。地面觸摸屏用于各個EMS小車、各工位、風干設備、觀察工裝、各檢測設備等設備的實時監視和報警，記錄報警信息等操作功能，并通過工控機將各類檢測數據進行儲存。

（1）主控PLC與五臺EMS小車實行遠程的無線通訊，與岔道，風干設備、觀察工裝等采用遠程分布式系統，結構更加合理，運行速度更快更穩定。

（2）每臺小車上配置一個無線客戶端和獨立的PLC控制單元，使小車構成為獨立的智能控制系統。小車上所有位置信息、運動狀態、速度信息等信號都通過本車PLC進行采集管理，進行邏輯處理，同時反饋到地面主控PLC，現場控制信號直接進入主控單元，把執行結果予以輸出，以此來完成各種工藝要求的動作和運動。

地面主控和小車的控制信號以無線通訊方式可以大量交換，整個系統控制可以做到閉環控制，所有的小車診斷操作和參數設定都可以在地面主控進行編程。并通過觸摸屏顯示小車的狀態、信息等。

4 結束語

隨著風電行業的迅速發展，并且風電行業也是中國制造2025的規劃的重點行業，風電齒輪箱的需求及產品質量要求不斷提高。作為具有橋梁作用的自動化物流輸送設備的重要性愈發凸顯，將信息化物流的EMS系統與產品制造無縫連接在一起，即提高了酸洗質量及一致性，又節約了大量的人力和時間，這也將是酸洗制造業未來的發展方向。

參考文獻

[1]盧秉恒.機械制造技術基礎[M].北京：機械工業出版社，2007

[2]王隆太.先進制造技術[M].北京：機械工業出版社，2003.

[3]朱立，孫本良.鋼材酸洗技術[M].北京：化學工業出版社，2007.