尚小輝，王軍建

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

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自行小車在國(guó)內(nèi)卡車行業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展

尚小輝，王軍建

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

摘 要：自行小車作為一種具有起重、輸送功能的機(jī)電一體化設(shè)備，在國(guó)內(nèi)卡車行業(yè)越來(lái)越多的被應(yīng)用，其具備組織生產(chǎn)、自動(dòng)輸送、空中貯存、自動(dòng)積放、自動(dòng)分流及合流、自動(dòng)認(rèn)址、精確定位、故障自診斷、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。在汽車四大工藝中的裝焊、涂裝及總裝流水線生產(chǎn)中都得到了應(yīng)用，隨著卡車工業(yè)的發(fā)展也會(huì)越來(lái)越多的得到車企的青睞。文章闡述了自行小車的主要構(gòu)造及功能，在國(guó)內(nèi)卡車行業(yè)的應(yīng)用，以及無(wú)線技術(shù)在自行小車上的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：自行小車基本結(jié)構(gòu)；應(yīng)用無(wú)線技術(shù)

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.02.060

CLC NO.: U469.7 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2016)02-168-03

前言

自行小車也叫自行葫蘆，是一種按空中預(yù)設(shè)軌道運(yùn)行的空中懸掛輸送系統(tǒng)，多個(gè)載物車獨(dú)立工作。采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝需要設(shè)計(jì)成眾多運(yùn)行形式，布置靈活，配備吊具起升單元，可形成水平方向及垂直方向的立體輸送，吊具可根據(jù)不同工藝自動(dòng)調(diào)節(jié)高度，極大的優(yōu)化人機(jī)工程，具有PLC控制、滑觸線供電、總線控制及無(wú)線控制、變頻調(diào)速等特性，具有運(yùn)行平穩(wěn)、高效、靈活、定位準(zhǔn)確、操作智能便捷、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

應(yīng)用：主要應(yīng)用于汽車及汽車零部件、工程機(jī)械行業(yè)的焊裝、涂裝、總裝自動(dòng)化生產(chǎn)線，并可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械、家電、煙草、倉(cāng)儲(chǔ)物流、冶金等行業(yè)和領(lǐng)域。

1、自行小車在國(guó)內(nèi)卡車行業(yè)的應(yīng)用

我國(guó)是從上世紀(jì)九十年代初開始從國(guó)外引進(jìn)并開始開發(fā)和生產(chǎn)的，經(jīng)過(guò)這些年的發(fā)展，目前自行小車在國(guó)內(nèi)汽車的四大工藝中的焊裝、涂裝和總裝的生產(chǎn)線上得到了很好的應(yīng)用，尤其在總裝線上應(yīng)用最為廣泛。另外在發(fā)動(dòng)機(jī)、車橋等上游行業(yè)的生產(chǎn)線上也有部分應(yīng)用。

在焊裝生產(chǎn)線，除在各個(gè)零部件合成單元后向主焊線上進(jìn)行匯總轉(zhuǎn)運(yùn)線上應(yīng)用外，在駕駛室向調(diào)整線上的轉(zhuǎn)運(yùn)也多采用自行小車進(jìn)行轉(zhuǎn)掛。在國(guó)內(nèi)卡車的涂裝線中駕駛室的油漆前處理及車架的油漆前處理都可采用自行小車作為承載。目前國(guó)內(nèi)卡車生產(chǎn)企業(yè)中的陜汽、一汽、二汽、福田等企業(yè)，在新建的卡車總裝生產(chǎn)線上的駕駛室和發(fā)動(dòng)機(jī)的吊運(yùn)也都采用自行小車進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)裝配。尤其是陜重汽的卡車裝配線甚至在發(fā)動(dòng)機(jī)、電瓶箱、平衡軸、前橋及中后橋的搭裝時(shí)都采用自行小車進(jìn)行裝配。

國(guó)內(nèi)一些車橋部件和車橋上試制臺(tái)上的轉(zhuǎn)運(yùn)線也有一些使用自行小車轉(zhuǎn)運(yùn)，國(guó)內(nèi)重型卡車車橋的龍頭----陜汽漢德車橋也采用自行小車進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)和裝配。

圖1 陜重汽總裝車間的發(fā)動(dòng)機(jī)自行小車系統(tǒng)

2、自行小車的結(jié)構(gòu)組成

自行小車主要軌道、小車組、環(huán)鏈葫蘆、道岔、升降裝置、集電裝置等組成。

(1)軌道

主要采用鋁合金軌，其采用專用型材作為軌道，小車組采用的是“C”型騎式結(jié)構(gòu)，小車的主動(dòng)輪在型材的上翼板上行走，各輪體采用的為鋼芯外包工業(yè)塑料結(jié)構(gòu)，滑觸供電系統(tǒng)通過(guò)專用的固定架裝在型材的腹板上。鋁合金軌道具有外形美觀、耐腐蝕、耐磨損等諸多優(yōu)點(diǎn)，目前在3T以下的自行小車全部都采用鋁合金軌道。

(2)自行小車

為了增加自行小車的運(yùn)載能力及提高其運(yùn)行平穩(wěn)性，自行小車采用主車加副車構(gòu)成小車主體，主車上帶有行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，副車為從動(dòng)小車。這種結(jié)構(gòu)利于小車拐彎，均衡質(zhì)量，另一方面有利于布置集電器，解決了小車行走時(shí)電機(jī)供電及信號(hào)的傳遞問(wèn)題。

圖2 自行小車

小車行走機(jī)構(gòu)采用電機(jī)+減速機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)，其結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、停車定位準(zhǔn)確。小車電機(jī)減速機(jī)的排障機(jī)構(gòu)也極利于維修，在小車出現(xiàn)故障不能行走時(shí)，只需拉下減速機(jī)上排障機(jī)構(gòu)的拔桿，便能使小車行走輪與電機(jī)和減速機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)脫開，維修人員可以很輕松地將小車拖到維修區(qū)進(jìn)行檢修。為了防止小車在沿軌道行走過(guò)程中偏離軌道，在主車和副車上均加設(shè)導(dǎo)向輪，使其可靠地沿軌道行走。

圖3 道岔

(3)道岔

道岔是自行小車系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部件，它可以將物料輸送從一條線路轉(zhuǎn)入到另外一條線路，從一個(gè)循環(huán)轉(zhuǎn)入到另一個(gè)循環(huán)，利用它可以組成復(fù)雜的軌道平面布置網(wǎng)絡(luò)。道岔有工藝道岔和維修道岔2種。道岔按控制方式有電動(dòng)控制和氣動(dòng)控制。電動(dòng)控制采用電動(dòng)推桿式，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，能產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。氣動(dòng)控制采用氣缸驅(qū)動(dòng)，具有定位準(zhǔn)確、動(dòng)作快速等特點(diǎn)。

(4)升降裝置

自行小車運(yùn)行升降一般包含四鏈?zhǔn)健⑵?、升降機(jī)、葫蘆升降。其中，四鏈?zhǔn)郊捌缴邓俣葹?～1 2 m／min；升降機(jī)的升降速度為5～35 m／min：葫蘆升降速度為1.5～6 m／min。根據(jù)工藝節(jié)拍決定選取不同的升降方式。

(5)集電裝置

集電裝置包括滑觸線、滑觸線固定支架、集電器、集電器支座及信號(hào)線?；|線由半封閉式帶絕緣套的支座及內(nèi)部銅滑觸線組成，供電安全可靠。滑觸線用固定支架固定安裝在軌道的定位臺(tái)上，其邊緣卡在軌道的C形槽內(nèi)。在軌道上排布滑觸線時(shí)，從上到下并排8根滑觸線。小車采用雙頭集電器采集信號(hào)和電源，集電器中的導(dǎo)電刷采用銅基石墨作為材料，其導(dǎo)電性好、有潤(rùn)滑功能且使用壽命長(zhǎng)。

圖4 滑觸線及集電裝置

3、無(wú)線技術(shù)在自行小車上的應(yīng)用

近幾年，無(wú)線技術(shù)的發(fā)展，使得自行小車的電氣控制更加的簡(jiǎn)單和得心應(yīng)手，應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛。其原理是主控PLC完成所有小車的邏輯控制，小車上所有開關(guān)狀態(tài)，位置信息，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，速度信息等信號(hào)都通過(guò)無(wú)線I/O模塊進(jìn)行采集和交換，這些信息通過(guò)基站傳到PLC單元，PLC通過(guò)程序執(zhí)行來(lái)完成所有的邏輯運(yùn)算，把執(zhí)行結(jié)果再通過(guò)基站傳送給小車上的無(wú)線I/O模塊予以輸出。以此來(lái)完成各種工藝要求的動(dòng)作。

原理圖如下：

圖5 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)原理

小車系統(tǒng)使用無(wú)線I/O的優(yōu)點(diǎn)：

（1）滑線控制受滑線級(jí)數(shù)的限制，小車的控制信號(hào)采用編碼方式，一旦接觸不良，容易出現(xiàn)誤碼和掉碼，小車故障率高。采用無(wú)線通訊的方式，藍(lán)牙通訊協(xié)議保證了實(shí)時(shí)性通訊，通過(guò)跳頻擴(kuò)頻技術(shù)，使系統(tǒng)抗干擾，穩(wěn)定可靠，大大降低故障率。

（2）控制信號(hào)全采用無(wú)線方式傳輸，只需要為小車提供電源，沒(méi)有了復(fù)雜的布線，減少了滑觸線和碳刷的數(shù)量，減少了滑動(dòng)帶來(lái)的機(jī)械磨損和碳刷消耗，使備件和人員維護(hù)成本大大降低。

（3）滑觸線的控制方式要保證基本的控制保護(hù)功能是采用線體分段、通斷的方式來(lái)傳遞信號(hào)的，信號(hào)受滑觸線級(jí)數(shù)的限制，只能保證基本的控制和保護(hù)功能。而采用無(wú)線技術(shù)，可以突破滑線限制，增加更多的控制和保護(hù)功能，使小車的運(yùn)行保護(hù)更加全面合理，安全可靠。

（4）操作性強(qiáng)，擴(kuò)展性好。小車上沒(méi)有了復(fù)雜的接線回路，避免了小車故障，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，減少攀爬作業(yè)。即使后續(xù)停車位置改造或者小車數(shù)量變化，工藝變化等都不用做滑觸線等硬件更改，只需要做相應(yīng)的主控調(diào)試。

4、與國(guó)外廠家相比的不足之處

目前國(guó)內(nèi)的自行小車與國(guó)外公司的產(chǎn)品相比主要有以下幾點(diǎn)不足：

（1）目前國(guó)內(nèi)小車不具備爬坡功能，而國(guó)外的廠家在國(guó)內(nèi)的合資廠中已大量的運(yùn)用了此類技術(shù)。

（2）國(guó)內(nèi)的道岔多采用型鋼制作，動(dòng)力系統(tǒng)采用氣缸或者是電動(dòng)推桿，而國(guó)外則多采用鋁型材制作框架，動(dòng)力系統(tǒng)則采用電機(jī)減速機(jī)進(jìn)行控制，相比較而言其精度要高一些，而且沒(méi)有噪音。

（3）在外購(gòu)件的選擇上國(guó)外經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展許多部件、元件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，制造廠家只需對(duì)著樣本進(jìn)行選擇，而國(guó)內(nèi)還需進(jìn)行設(shè)計(jì)，目前整個(gè)系統(tǒng)的電氣元件也都選用國(guó)外品牌的較多，PLC、變頻器等關(guān)鍵元件則全部采用的是國(guó)外品牌。

5、總結(jié)

自行小車系統(tǒng)代表了當(dāng)今世界現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)流程中輸送裝備與技術(shù)的主要發(fā)展方向，自行小車在卡車行業(yè)的深入應(yīng)用，尤其是無(wú)限技術(shù)在自行小車上的應(yīng)用，也使其在國(guó)內(nèi)進(jìn)入高速發(fā)展階段，國(guó)內(nèi)的自行小車生產(chǎn)企業(yè)以及熟悉自行小車技術(shù)的人員應(yīng)該抓住機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)與管理，并不斷取得新的突破與進(jìn)展，為我國(guó)的卡車制造業(yè)提供更先進(jìn)、可靠的智能輸送系統(tǒng)，為我國(guó)從制造大國(guó)走向制造強(qiáng)國(guó)提供現(xiàn)代輸送裝備與技術(shù)的有力支持。

The application and development of self – propelled trolley in the domestic truck industry

Shang Xiaohui, Wang Junjian
( Shaanxi Heavy-duty Motor Company Limited, Shaanxi Xi'an 710200 )

Abstract:As a kind of electromechanical integration equipment with lifting and transporting function,EMS(electrical monorail system) has been more and more applied in domestic truck industry. It has functions like production,automatic transmission, storage, automatic accumulation, automatic shunt and merge, automatic addressing, precise positioning, self-diagnostics, remote monitoring, etc. It is applied in fabrication, painting and assembly line production of the four process, and will be favoured by more and more truck companies with the development of truck industry. This paper describes the structure and functions of EMS, its applications in domestic truck industry, and the development of wireless technology in EMS.

Keywords:basic structure to the car; Application of wireless technology

作者簡(jiǎn)介：尚小輝，就職于陜西重型汽車有限公司汽車總裝配廠設(shè)備科。

中圖分類號(hào)：U469.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-7988(2016)02-168-03