一種車架縱梁自動翻轉輸送裝置

劉獻福，李永剛，李建為，武曉東，張建設

（1.山東奧太電氣有限公司，山東 濟南 250000；2.國機鑄鍛機械有限公司，山東 濟南 250306）

0 引言

縱梁是一種U 型槽梁，廣泛應用于商用車的車架，如輕卡、重卡等，車架主要用來承載負荷，而縱梁是車架的重要組成部分。根據車型不同，車架種類有很多，相應縱梁的種類也有多種，從而給生產制造帶來諸多不便。實際生產中，往往會根據種類的不同，設置不同的生產線來滿足生產要求。

目前，在縱梁生產中，工序之間的轉運主要通過天車（或臺車）集中轉運，或者輸送輥道單根轉運。有的縱梁需要翻轉之后組裝部分零件再轉運至下一工位，而有的縱梁不需翻轉直接進入下一工位。此類工作方式的不同，易造成物流不暢，帶來生產效率低下的問題。

1 裝置結構

本文所述縱梁自動翻轉輸送裝置[1]，其結構主要包括機架1、輸送輥道2、翻轉單元3、氣動系統、控制系統等，如圖1 所示。機架用于支撐整個裝置，輸送輥道設置于機架內，在輸送輥道的中間設置有多組固定于機架上的翻轉單元。

圖1 縱梁自動翻轉輸送裝置

2 結構詳解

車架通常至少需要兩根縱梁組成，所以在輸送縱梁的方向設置兩組平行的輸送輥道；在輸送輥道的端頭設置有端頭定位裝置，其作用一是防止縱梁輸送過程中竄出輸送輥道，二是可以使縱梁端頭齊平；在輸送輥道的中間位置設置有若干豁口，每個豁口的地方設置有安裝平臺，在每個豁口處設置翻轉裝置[2]，翻轉裝置通過螺釘固定在安裝平臺上；在靠近輸送輥道的端頭定位一端設置有低支撐輥道；在該裝置的兩側設置有安全裝置。

輸送輥道主要由機架和固定在機架上的若干包膠輥[3]組成。

包膠輥有中心軸，在中心軸上設置有包膠輥筒，包膠輥筒通過軸承與中心軸聯結。在包膠輥一端設置有雙排鏈輪。所有包膠輥通過從動鏈條使雙排鏈輪聯結在一起，每個包膠輥從動鏈條上都設置有鏈條漲緊裝置[4]，用于包膠輥的平穩傳動。

在機架的中部設置減速電機安裝平臺，減速電機固定在減速電機安裝平臺上，減速電機安裝座上端設置有兩個被動鏈輪安裝孔，兩個被動鏈輪分別通過軸承安裝在被動鏈輪安裝孔中，被動鏈輪在軸承的作用下相對于減速電機安裝座樞轉；減速電機通過調節螺柱連接在減速電機安裝座上；減速電機的輸出軸上固定有主動鏈輪，主傳動鏈條包繞主動鏈輪然后包繞一個被動鏈輪，并將所有包膠輥上的雙排鏈輪連接。

為了保證縱梁在輸送過程中不會偏離輸送輥道，在輸送輥道上設置若干立輥，輸送輥道在輸送縱梁時，立輥保證縱梁始終在立輥之間運行，不會偏離輸送輥道。立輥包括立輥支架，立輥支架通過螺釘固定在機架上，在立輥支架上固定一根立輥導向軸，導向輥通過軸承與立輥導向軸連接在一起，當縱梁輸送發生偏離時，就會碰到立輥，立輥能夠限制縱梁的繼續偏離，立輥上的導向輥被動旋轉，減少縱梁與立輥之間的摩擦，且有助于縱梁回正。

固定支架通過螺釘固定在機架的安裝平臺上。升降支架驅動機構包括在固定支架上表面設置有四個導向軸，導向軸通過螺釘固定在固定支架上且相互平行；固定支架中部設置一通孔，在固定支架上表面下方安裝有升降氣缸，升降氣缸的氣缸桿穿過上述通孔且運動方向與導向軸軸向平行，在氣缸桿的前端固定頂塊，頂塊的前端為平面；在每個導向軸上套裝有軸套，軸套能在導向軸的作用下沿軸向滑動。為了保證滑動效果在軸套與導向軸之間設置有無油軸承[5]。軸套固定在升降支架上，升降支架的下端與升降氣缸氣缸桿固定的頂塊平面接觸，頂塊為階梯設計，一階梯狀壓塊套裝頂塊然后固定在升降支架上，靠近平面側為大端這樣在氣缸桿伸出時就能把升降支架頂起，在氣缸桿收回時把升降支架拉回，頂塊的階梯設計與階梯狀壓塊為間隙配合，為了防止機械加工等因素的影響造成運行不暢的現象發生。

翻轉單元主要由固定支架、升降支架驅動結構、升降支架、翻轉臂和接料臂及其驅動機構等組成。升降支架驅動機構和升降支架安裝于固定支架上，在升降支架上鉸接有翻料臂和接料臂，同時在升降支架上還安裝有翻料臂驅動機構和接料臂驅動機構。

在每個翻轉單元的外側設置有三面環繞的支撐架，在支撐架的上表面翻轉單元的兩側安裝無動力包膠輥，無動力包膠輥的兩端固定在支撐架上，無動力包膠輥與輸送輥道上包膠輥平行且等高。多組無動力包膠輥組成支撐輥道，翻轉裝置位于支撐輥道中間；在支撐架的側面設置防護網，對安全起到防護。

翻料臂驅動機構包括在升降支架上設置二組第一轉軸孔。一組第一轉軸孔給翻料臂使用。在翻料臂上設置與升降支架上的第一轉軸孔相對應的第二轉軸孔，轉軸穿過第一轉軸孔和第二轉軸孔把翻料臂和升降支架連接在一起。翻料臂能夠繞轉軸樞轉。另一組第一轉軸孔給接料臂使用。在接料臂上設置與升降支架上的第一轉軸孔相對應的第三轉軸孔，轉軸穿過第一轉軸孔和第三轉軸孔把接料臂和升降支架連接在一起。接料臂能夠繞轉軸樞轉。翻料氣缸的翻料缸筒通過鉸軸組件固定在升降支架上。翻料氣缸桿通過關節軸承固定在翻料臂上，通過翻料氣缸桿的伸縮帶動翻料臂繞轉軸樞轉。當翻料氣缸桿縮回時，翻料臂上表面與包膠輥上表面平行。

接料臂驅動機構包括接料氣缸的接料缸筒通過鉸軸組件固定在升降支架上。接料氣缸桿通過關節軸承[6]固定在接料臂上，通過接料氣缸桿的伸縮帶動接料臂繞轉軸樞轉。當接料氣缸桿縮回時，接料臂上表面與包膠輥上表面平行。在翻料臂和接料臂帶動縱梁旋轉時，為防止縱梁受重力作用下滑而不可控，在所有的翻料臂上設置安裝在同一個基準上的翻料擋塊，所有翻料擋塊形成一個統一基準。在所有的接料臂上設置接料擋塊，所有接料擋塊安裝在同一基準上。當升降氣缸縮回時，翻料氣缸和接料氣缸縮回時，翻料臂和接料臂的上表面與包膠輥平行且略低于包膠輥上表面，方便縱梁運輸通過。同側的翻料擋塊與接料擋塊交叉布置，避免在翻料時產生干涉現象。

3 結束語

本裝置在執行運輸、頂升和翻轉時，所有工作過程均為提前根據縱梁的工藝需求，編譯成程序輸入到控制系統中，由控制系統自動控制各個執行機構自動完成，期間無需人工干預。對翻轉裝置進行機械結構的安全防護，在翻轉的周邊設置機械裝置包圍，不會因為翻轉裝置外漏造成安全隱患。在每個輥道旁邊設置安全組件，當人員進入操作區之后，會觸發光電開關信號，此時整個裝置會進行鎖定狀態，任何的自動動作均無法進行。當操作人員完成操作之后，兩側共同檢查操作區域是否安全，分辨復位兩邊的操作站對操作系統進行解鎖，執行機構才會進行下一步的動作，由兩側不同的人員分辨檢查，共同操作，才能對系統解鎖，這樣對整個系統進行了雙重保護，使整個裝置更加安全。