一種卡車車架自行小車轉(zhuǎn)運(yùn)輸送線上下件區(qū)域同進(jìn)同出的設(shè)計(jì)及實(shí)際應(yīng)用

賈蕊綺

（東風(fēng)柳州汽車有限公司，柳州545006）

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和“工業(yè)4.0”的發(fā)展，安全、高節(jié)拍、高效率、智能化的設(shè)備輸送線已成為各卡車生產(chǎn)線的必然選擇與趨勢(shì)。卡車生產(chǎn)線輸送線基本為重載輸送線，特別是車架輸送轉(zhuǎn)運(yùn)線[1]，工件重載可達(dá)10 t以上，故設(shè)計(jì)一條高效、安全的車架自動(dòng)輸送轉(zhuǎn)運(yùn)線意義重大。

1 卡車車架轉(zhuǎn)運(yùn)輸送線自行小車輸送線現(xiàn)狀

1.1 卡車車架轉(zhuǎn)運(yùn)輸送線現(xiàn)狀

車架生產(chǎn)分為線下生產(chǎn)和線上生產(chǎn)。卡車車架轉(zhuǎn)運(yùn)輸送通常分為兩個(gè)階段。第一階段由車架生產(chǎn)線輸送至總裝車間，為線下至線上生產(chǎn)的跨車間輸送。車架經(jīng)第一轉(zhuǎn)運(yùn)輸送階段后，進(jìn)入底盤工藝線進(jìn)行底盤裝配，并完成車架翻轉(zhuǎn)。第二階段為線上生產(chǎn)的轉(zhuǎn)運(yùn)，即總裝車間底盤工藝線轉(zhuǎn)運(yùn)至總裝工藝線。此階段依據(jù)車間工藝布局分為兩種：一種是直接進(jìn)入總裝工藝線裝配；另一種是途徑轉(zhuǎn)運(yùn)線后再進(jìn)入總裝工藝線[2]。

1.2 基于滑觸線的卡車車架自行小車轉(zhuǎn)運(yùn)輸送線

基于滑觸線的空中自行小車輸送線軌道平行敷設(shè)若干條滑觸線導(dǎo)體，吊掛在軌道上的自行小車上，如圖1所示。裝置集電器從導(dǎo)體上取電，移動(dòng)設(shè)備可同時(shí)在軌道上移動(dòng)與取電，并由電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)控制運(yùn)行[3]。它代替行吊車、叉車等傳統(tǒng)輸送轉(zhuǎn)運(yùn)模式，將轉(zhuǎn)運(yùn)的起始點(diǎn)和終點(diǎn)轉(zhuǎn)化為上件點(diǎn)和下件點(diǎn)。工件隨自行小車由電控系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)運(yùn)，可對(duì)空間、工藝、節(jié)拍、安全以及用人成本進(jìn)行優(yōu)化，已廣泛應(yīng)用于車輛生產(chǎn)線，特別是卡車和工程機(jī)械生產(chǎn)線。

圖1 基于滑觸線的卡車車架自行小車轉(zhuǎn)運(yùn)輸送線

2 自行小車輸送線上、下件區(qū)域優(yōu)化

基于滑觸線的卡車車架自行小車轉(zhuǎn)運(yùn)輸送線雖已較傳統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)模式進(jìn)行了優(yōu)化，但目前主要的上、下區(qū)域件控制方式未能在安全的前提下提升至最大節(jié)拍[4]。如圖2和圖3所示，現(xiàn)有控制邏輯為當(dāng)前自行小車在上、下件區(qū)域進(jìn)行作業(yè)。在自行小車完工并駛出轉(zhuǎn)運(yùn)線彎段后，小車才可進(jìn)行要車，期間后車等待達(dá)到進(jìn)車條件的時(shí)間至少15 s。以18.5 m長(zhǎng)的上、下件區(qū)間為例，自行小車輸送線單臺(tái)小車在上、下區(qū)域的節(jié)拍為19 JPH，設(shè)備運(yùn)行時(shí)間為170 s，工位操作時(shí)間為20 s。若上、下件區(qū)域可在安全距離的前提下同進(jìn)同出，消除后車多余的等待時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)該輸送線最高且可靠的輸送效率。

圖2 自行小車輸送線上、下件區(qū)域示意圖一

圖3 自行小車輸送線上、下件區(qū)域示意圖二

3 同進(jìn)同出自行小車輸送線上、下件區(qū)域優(yōu)化的設(shè)計(jì)與實(shí)施

自行小車轉(zhuǎn)運(yùn)輸送線上、下件區(qū)域可設(shè)立8個(gè)分區(qū)。前小車與后小車由區(qū)間差控制實(shí)現(xiàn)安全距離下的同進(jìn)同出。基于滑觸線在上、下件區(qū)域進(jìn)行了退限位、下降位、進(jìn)限位的切割分段，再進(jìn)行多段分割存在碳刷接觸不良、串信號(hào)的風(fēng)險(xiǎn)，故改由9個(gè)行程開關(guān)對(duì)上、下件區(qū)域進(jìn)行分區(qū)，如圖4所示。各自行小車上安裝發(fā)號(hào)板，進(jìn)行8個(gè)分區(qū)的定位。以小車車組長(zhǎng)5.9 m、車架最大工件長(zhǎng)度12.4 m為前提，下件中心點(diǎn)為基準(zhǔn)，每個(gè)開關(guān)間距約為2.6 m。當(dāng)前車已完工且前、后小車的區(qū)間差大于4時(shí)，前、后小車即可實(shí)現(xiàn)同進(jìn)同出。但是，基于安全下件區(qū)域自行小車重載下件，需要人工要車方可前進(jìn)進(jìn)車[5]。

圖4 自行小車輸送線下件區(qū)域優(yōu)化

為避免定位的行程開關(guān)故障，以常開點(diǎn)接入PLC。針對(duì)1-3、7-9號(hào)行程開關(guān)，當(dāng)相鄰兩個(gè)行程開關(guān)長(zhǎng)期無(wú)信號(hào)且持續(xù)檢測(cè)該開關(guān)觸發(fā)即發(fā)出警報(bào)提示。

在自行小車車組前端安裝雙距激光測(cè)距傳感器，尾部安裝發(fā)號(hào)板，成為輸送線車組間防撞的最后保障。當(dāng)車組間距離為6.0 m時(shí)，則需減速；當(dāng)車組間距離為2.5 m時(shí)，后車車組停止報(bào)警，并需到主控柜復(fù)位才可恢復(fù)。

自行小車輸送線上、下件區(qū)經(jīng)同進(jìn)同出改造后，前車至第4區(qū)時(shí)后車可提前進(jìn)車，較原先提前了20 s，即輸送線節(jié)拍由原19 JPH提升至21 JPH。此外，它添加了全線的防撞保護(hù)功能，提升了整條輸送轉(zhuǎn)運(yùn)線的安全可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

在多重安全保障下，加強(qiáng)車組、工件的防撞保護(hù)，基于滑觸線的車架自行小車重載輸送線以同進(jìn)同出的上、下件方式進(jìn)行優(yōu)化，可解決車架輸送線的節(jié)拍瓶頸，提升整個(gè)總裝車間的生產(chǎn)節(jié)拍與設(shè)備輸送效率，應(yīng)用效果良好。