胡会山 周晓辉 王新刚 刘来顺 张云涛

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1.概述

空中自行小车输送系统有效利用了厂房空间，布局灵活、可多车型共线、自动化程度高，在现代自动化输送系统中得到广泛的应用。公司某车型前机舱地板总成、后地板总成和左右侧围总成输送采用了自行小车输送系统，输送系统上下件工位采用单柱链式升降机转接。升降机结构见图1，参数见表1。

表1 升降机设计参数

图1 单柱链式升降机

以前机舱地板上件工位升降为例，升降机的动作流程如下：自行小车吊具进入上件位升降机并定位→升降机吊具吊臂和轨道锁打开→按“慢—快—慢”流程下降到下位→抓取工件→按“慢—快—慢”流程上升到上位→小车定位打开，携带工件离开上件工位。

2.问题及分析

升降机在使用1年后，地板工位升降机上升时，电机出现温度过高，变频器过电流故障，多次造成设备停线，生产临时改用人力搬运。前机舱地板升降上件位问题尤为突出；升降机活动轨道与固定轨道对接出现偏差，系统报锁轨故障。

电流检测记录表明，升降机在下降时电流基本正常，上升时尤其是带工件上升时，电机电流明显升高。通过调整升降电机抱闸间隙和升降机配置块的数量，变频器检测电流显示有所下降，但是工作电流还在7.6A 以上，高于电机额定电流，升降电机温度偏高，影响电机使用寿命；滑触线轨道对接故障未能消除。

经过仔细研究认为，该升降机运行时，提升架前倾，增大升降机导向轮和导轨的摩擦力，再加上升降机整体结构重量较大，电机负荷大，导致电机过载而发热；单柱升降机受结构晃动和摩擦力的影响较大，停止位置不稳定，导致轨道对接出现偏差，报锁轨故障。

3.改造实施及效果

针对上述问题，决定将单柱链式升降机改为托盘式结构（图2）。

因为前机舱底板线吊上工位升降机为单柱链式整体框架结构，下部交接工位为可升降往复杆结构，所以升降机结构改造需要采取以下措施：

（1）将原升降机框架和自行小车铝轨固定在上端，并将升降机框架与车间一次辅梁钢结构焊接固定。

（2）利用原升降机提升架制作托盘。

（3）将托盘臂设计成摆臂式结构，避免下部的往复杆干涉托盘。

（4）程序控制设置为：托盘下降到位后，托盘摆臂打开，工件交接完毕，往复杆缩回原位后托盘摆臂闭合，闭合到位后上升托起工件，完成交接动作。

（5）在升降机托盘上安装工件检测开关以及托盘摆臂闭合装置，确保交接状态良好。托盘摆臂闭合装置由支架和气缸组成，在气缸上安装电磁开关，检测其伸缩状态。

图2 摆臂托盘式升降机

升降机结构改造后，经实际生产验证，升降机运行平稳、可靠，保证工件准确交接；电机运行无噪声和发热现象，电流最大测量值在正常范围内，改造达到预期目的。

4.小结

摆臂托盘式升降机不仅消除了电机负荷过大和轨道对接不稳定的故障，而且其结构简单，电机和变频器选型相对减小，降低了投资成本；运行稳定，便于后期维护；可以实现与往复式分总成夹具或搬运机器人之间流畅的交接。