一种共轨接力移行机的应用

于磊

摘 要：共轨接力移行机是指在同一个移行轨道内包含2个或多个移行机，在移行的某一个或几个位置增加载体举升装置，此位置作为其中的2个移行机的共用位置，一个移行机移到此位置，举升装置把输送载体放在此举升装置上，第一个移行机移到安全位置后，第二个移行机移入此位置，举升装置下降把输送载体放入移行机内，第二个移行机把输送载体放入对应位置，可完成2个或多个移行机的输送载体接力，可用于快速提升节拍和输送载体的多位置输送。

关键词：接力移行机 举升装置 输送载体

1 引言

新能源汽车在中国快速发展，尤其是受国家新能源政策影响，新能源汽车表现出更好的发展势头，宏光MiniEV作为公司的主打车型，月销量超过2万辆，市场需求远远大于公司的产能输出，公司决定对生产线进行节拍提升改造，提升该车型产量，而BDC（车辆存储分配中心）为瓶颈点之一，入口和出口移行机无法满足节拍产能，需对BDC的入口和出口进行产能提升改造，共轨接力移行机方案应运而生。

2 应用背景

目前车间2条线总体产能为84JPH，需提升为94JPH，目前总装BDC入口和出口为单移行机如图1所示，1-表示入口移行机，2-表示出口移行机，3-表示入口进车滚床路线1，4-表示入口进车滚床路线2，5-表示出口出车滚床路线1，6-表示出口滚床路线2，移行机1可从设备3/4的任何位置接输送载体送入道次1-6的任何位置，移行机2可从道次1-6的任何位置接输送载体送入设备5/6的任何位置，设备3/4/5/6单机设备可各满足50JPH，而移行机1/2单机设备只满足84JPH，已无法通过速度和优化动作满足节拍要求，需进行设备改造，而改造后需满足所有道次接送车的要求。

3 技术方案

在出口和入口移行机现有轨道各新增加移行机1套，并增加载体举升装置，用于2个移行机间的输送载体接力，如图2所示，7-表示入口新移行机，8-表示出口新移行机，9-表示入口载体举升装置，10-表示出口载体举升装置。

a）入口移行机输送载体接力原理：

移行机1从设备3接输送载体，优先放入道次4-6，如不满足条件需放入道次1-3，移行机1移入道次4，载体举升装置9举升载体，移行机1去往道次5位置完成下个周期循环，移行机7识别载体举升装置9有载体后，优先移入道次4，举升装置9下降，载体放入移行机7，移行机根据道次需求送入道次1-3的一道，完成移行机1到7的接力。

移行机7从设备4接输送载体，优先放入道次1-3，如不满足条件需放入道次4-6，移行机7移入道次4，载体举升装置9举升载体，移行机7去往道次3，完成下个周期循环，移行机1优识别载体举升装置9有输送载体后，优先移入道次4，举升装置9下降，输送载体放入移行机1，移行机1根据道次信息放入道次4-6的一道，完成移行机7到1输送载体的接力。

b）出口移行机输送载体接力原理：

设备6满足载体需求时，优先触发移行机8从道次1-3寻找满足该设备的输送载体，如果找到满足条件的移行机去道次1-3中的一个道次去接输送载体，送入设备6，如果道次1-3无满足设备6需求的输送载体，触发移行机2从道次4-6寻找满足该设备的输送载体，找到满足条件输送载体后去对应道次接出输送载体，移行机2移入道次4，举升装置10举升输送载体，移行机2移出道次4等待，移行机8移入4道次，举升装置10下降，输送载体放入移行机8，移行机移入设备6位置，完成2个移行机间的输送载体的接力。

设备5满足输送载体需求时，优先触发移行机2从道次4-6寻找满足该设备的输送载体，如果找到满足条件的移行机去道次4-6中的道次去接输送载体，送入设备5，如果道次4-6无满足设备5需求输送载体，触发移行机8从道次1-3寻找满足该设备的输送载体，找到满足条件输送载体后去对应道次接出输送载体，移行机8移入道次4，举升装置10举升输送载体，移行机8移出道次4等待，移行机2移入4道次，举升装置10下降，输送载体放入移行机2，移行机移入设备5位置，完成2个移行机间的输送载体的接力。

4 单体设备结构

a）移行机如图3所示：

11-移行机移行电机，SEW品牌，减速比29.32，带380V整流块，使用三菱E700系列变频器控制;

12-移行传动轴，把电机的转动输出转换为行走轮的直线输出;

13-移行行走轮，通过轮子和轨道的摩擦力带动移行机移行;

14-拖链盒，移行机所有的控制线缆通过拖链接入移行机本体，拖链盒用于拖链的保护;

15-轨道，移行机的行走轨迹;

16-滚床电机，通过齿形皮带传动动力给棍子;

17-棍子，通过摩擦力带动输送载体，完成输送载体的交接。

b）输送载体举升装置如图4所示：

18-举升装置驱动电机;

19-电机输出动力轴，用于连接电机轴和传动链条;

20-前端升降架，用于举升输送载体前端;

21-传动链条，用于前后端升降架动力传递;

22-后端升降架，用于举升输送载体后端。

5 控制原理

a）移行机：移行机移行部分使用电机控制，通过减速箱把电机轴的旋转运动转为变速箱的水平方向旋转并提升传递扭力，通过输出传动轴把变速箱的输出动力传动到行走轮，行走轮带动整个移行框架在移行轨道上移动，移行框架包含4组轮子，2组为动力轮，2组轮为从动轮，移行框架底部安装有认址开关、减速开关和到位开关，认址开关用来识别移行机所在的道次位置，唯一识别为位置的开关，减速开关和到位开关为共用开关，并且互为减速和到位使用，根据方向进行功能切换。电机使用变频控制，进而可精确进行位置停止。移行机滚床部分使用电机传递动力，通过齿形同步皮带传递动力给棍子，棍子通过摩擦力传递动力给输送载体，并把电机旋转运动变为输送载体的直线运动。

b）载体举升装置：载体举升装置高度低于载体在移行机上的高度，移行机在移行过程中可跨过此装置上方。载体举升装置使用电机带动链条传动动力。链条通过链轮把电机的旋转运动变为升降部分的升降运动，升降部分包含下降到位开关和上升到位开关，用于控制举升运动。举升装置由于负载较大，须使用变频器控制低速运行，确保停止位置准确，且很好的保护链条，防止旋转过位把链条拉伤。输送载体举升装置在设计时需在考虑不干涉的前提下最大面积和输送载体底面连接，进而保证可控的误差范围内，输送载体被安全的举升。

c）控制保护：在移行机上安装防撞开关，2个移行机因意外导致撞击时可提前停止，保护移行框架和输送载体。升降举升装置增加载体上升下降保护开关，防止升降机构有输送载体时移行机移入此位置，撞坏输送载体。在2组移行机共用道次的前一个道次增加认址保护，当移行机因道次丢失和人员操作异常时增加的保护。

6 结论

移行机在汽车的焊装、喷涂和总装车间应用广泛，单移行机如因产能扩建或者增加新的道次或者需完成更多不可控动作时节拍很难满足要求时，共轨双移行机是个快速有效的弥补缺陷的方法，如果涉及道次过于复杂可适用此共轨接力移行机方案，可扩充产能70%，但在使用前需详细的评估各种风险，并通过增加各种硬件识别进行防护。此方案使用认址开关，增加的防护很多，目前行业中已开始使用位置编码尺，可有效的读出每个移行机的实时位置，这样，在移行机的移行过程中可有效通过逻辑判断进行防止，且对于速度控制更加的精准，节拍提升更为有效。

参考文献：

[1]《白车身多车型零件全自动上料》，汽车实用技术，姚晓春.

[2]《汽车车门自動上料系统的设计与开发研究》，华北电力大学，卢艺.