浅谈倍速链输送设备组成及其故障排除

张文涛，牛立辉，李永盼，宁龙超

(长城汽车股份有限公司生产技术开发中心，河北保定 071000)



浅谈倍速链输送设备组成及其故障排除

张文涛，牛立辉，李永盼，宁龙超

(长城汽车股份有限公司生产技术开发中心，河北保定 071000)

主要介绍倍速链的组成，对生产现场调试过程中发生的主要问题进行分析，总结出其解决方法和预防对策，从而保证设备的可动率。

倍速链；自动化装配线；故障排除

0 引言

倍速链输送设备是通过倍速链条的增速功能，使其上承托货物的托盘快速运行，通过阻挡器停止于相应的操作位置；或通过相应指令来完成积放动作及移行、转位、转线等功能。由于倍速链输送机运送货物的托盘需反复使用，所以很少单台使用，而是与各种专机如顶升平移机、顶升转位机等配套构成水平或垂直循环系统。它采用特制的、经表面处理的挤压铝合金型材作为导轨，在导轨底部增加耐磨条，使自流式输送系统在输送过程中具有非常好的稳定性和持久性，适合产品大批量连续生产。同时自流式输送系统灵活、多样化的设计使它具备多功能的特性。所以自流式输送系统广泛地应用于各种电子电器、机电等行业生产线。

主要介绍了倍速链的组成，对生产现场调试过程中发生的主要问题进行分析，总结出倍速链输送设备的几个主要故障的原因，并总结解决方法和预防对策，从而保证设备的可动率。

1 倍速链输送设备的组成

在倍速链链条的基础上，加上电机驱动系统及其他附件就可以组成倍速链输送线。倍速链主要由托盘、止动机构、倍速链链条、链条支承导轨、电机驱动系统、回转导向座、链条张紧调节机构等组成(见图1)。在工程上，倍速链输送线的实际长度通常可达数十米。

图1 倍速链的组成

(1)托盘

托盘是自动化生产线必不可少的输送工装，它是直接放置在链条滚轮上方的承载物，被输送的物料或工件直接放置在托盘上，因此托盘是根据被输送工件的形状与尺寸专门设计的。由于托盘是放置在倍速链链条上随链条一起运动的，托盘有金属材质及聚氨酯材质，框架上有耐磨条，金属材质的托盘输送过程中会产生损伤，为了便于安装，因此在托盘的4个角安装滚轮，托盘的最外边与线体内侧预留10mm间隙，防止运行过程中与线体边缘出现卡滞现象。

(2)止动机构

在由倍速链输送线组成的自动化生产线或人工装配流水线上，托盘(连同工件)需要在各种操作位置上停下来供装配或检测，而输送线则是一直连续运行的，根据工艺流程，托盘运行过程需要改变方向，在进行工序操作的位置上需要停止前进。在输送线的中央专门设计了一系列的阻挡机构，使托盘在需要改变方向及进行工序操作的位置上停止前进，这种阻挡机构称为止动机构。一般是专门的气缸，称为止动气缸。

(3)倍速链链条

将倍速链链条用链条链节连接成封闭的环状结构，再将倍速链链条安装在输送系统的支承导轨及驱动链轮上，然后在链条上方放上托盘就可以进行物料的输送了。如前所述，倍速链链条是按一定的标准规格尺寸设计生产的，一般分为3倍、2.5倍。倍速链条是利用轨道来运作的，中间与轨道接触的小辊子外径刚好是大辊子外径的1/3，如果输送物品没有受到阻塞时，小辊子转动一圈那么外面的大辊子也跟着转动一圈，由于外径相差3倍，则将物品以3倍的速度往前输送。

(4)链条支承导轨

倍速链链条是通过链轮驱动，链条依靠直接放置在导轨支承面上的辊子来支承，链条在链轮的拖动下，辊子在支承导轨上滚动，使链条载着上方的托盘及物料向前方移动。导轨一般是由专门设计制造的铝型材根据需要的长度裁取、连接而成的。

(5)驱动系统

倍速链输送线上的驱动系统与皮带输送线的驱动系统类似，但由于倍速链输送线的负载通常更大，所以倍速链输送线一般采用普通的套筒辊子链传动系统来驱动。整个驱动系统是电机通过减速器后，通过传动链条，将扭矩传递给安装有倍速链传动链轮的传动轴，再通过驱动链轮驱动倍速链上的一系列辊子，拖动倍速链子在导轨支承面上滚动前进。整个驱动系统主要由以下部分组成：电机及减速器、链传动、倍速链驱动链轮。一般在倍速链输送线设计时都将电机的安装结构设计为中心可调的结构，因此不需要另外采用张紧链轮来张紧传动链条，而直接通过调整电机的安装位置就可以调整链条的张紧程度，简化了机构设计。在线体运行方向电机的一侧设置顶丝，防止电机因负载过大而运动，导致链条松动。

(6)回转导向座

倍速链输送线是类似皮带输送系统的结构，链条组成一个上下封闭的循环，上方段输送物料，称为承载段，下方段用于链条的循环，称为返回段。为了充分利用空间，上下两端导轨之间的距离比驱动链轮的直径还要小，这样就造成倍速链链条从主动链轮进入返回段导轨，或从返回段导轨进入从动链轮时，容易发生链条卡滞的现象，影响正常传动运行。为了解决上述问题，有必要在上述两处分别加一个回转导向座，使链条能够沿着回转导向座顺利进入和导出链轮。

(7)倍速输送线张紧机构

与普通链传动类似，倍速链在工作过程中需要设置适合的张紧力，否则倍速链与渠道链轮之间无法进行良好的啮合。为了简化倍速链输送线的结构，一般将倍速链驱动链轮的驱动轴设计成固定的位置，而从动链轮的轮轴则设计成可以调节的，根据需要可以调节从动链轮的位置，调整倍速链的张紧力。皮带输送线中皮带的张紧及普通链传动系统中链条的张紧也采用了这样的方法，这种张紧方法结构最简单。

2 倍速链的常见问题

2.1 线体交接过程噪声大

设备运行初期，当托盘运行到链条与链条交接位置、托盘需要改变方向的位置时(见图2)，托盘颤动较大、噪声大。对线体的设计原理进行分析，线体在交接的过程中采用倍速链与普通链条交接，对链条的运行速度进行调节，当速度过快或过慢时噪声过大，需要将两种链条的速度调节成统一速度；为了减小运行过程中的噪声，对交接过程中线体的高低进行调节，前面的线体或后面的线体不在同一平面上时托盘运行噪声过大。为了保证线体运行过程中的平稳性，需要保证线体的运行速度及高低一致。

图2 90°转接

倍速链与倍速链之间距离过大，当托盘运行到此位置时，托盘出现向下沉的现象，运行过程中噪声大，托盘颠簸严重，导致托盘螺栓松动。对倍速链之间的距离进行测量，两链条之间的距离都在300mm以上，托盘上的物体没有在托盘的中心，当运行过程中，如托盘前面重，会先接触到链条，致使产生撞击；如后面重，运行到一定位置时托盘突然下沉产生撞击。为了避免托盘下沉，需将倍速链条之间的距离减小，先将链条加长、张紧轮一端张紧，使两链条之间的间距尽可能减小；在链条无法调节的情况下，在两链条之间增加托辊(见图3)，以减小间距，噪声随之减小。

2.2 过渡段动力不足

设备安装完成后，在线体与线体过渡处、线体方向改变位置处，为了保证托盘运行的稳定性增加了无动力托辊。线体与线体之间过渡处的350～500mm距离无运动(见图4)，当托盘运行到此位置时由于动力不足出现托盘卡滞现象。对增加的托辊进行更改，借用托辊附近传动轴的动力，增加链传动，在传动轴上增加链轮，为了安装方便将链轮切成两半，安装后采用连接板进行连接，使用顶丝固定在传动轴上，运行过程中当传动轴运动带动托辊运动(见图5)，增加了运动距离，使托盘运行过程中无卡滞现象。

图4 线体过渡

图5 传动轴运动带动托辊运动

2.3 升降机无防护措施

设备在运行过程中，托盘容易在升降机上升及下降过程中冲出线体。托盘运行到升降机上，升降机上升过程中出现倾斜现象，升降机与线体交接的一侧无防护，托盘会直接掉落，在升降机上设置活动端档(见图6)，在升降机托盘入口设置固定的端档(见图7)，当托盘进入升降机时端档将托盘卡住，托盘无法后退；在升降机托盘出口端设置活动的端档，升降机在低位时，托盘进入停止器失灵，端档起到二次保护作用，防止托盘冲出；当升降机从低位升到高位，升降机上升到位端档关闭，升降机将托盘输送出，在升降机下降过程中，活动端档打开防止托盘掉落。

图6 活动端档

图7 固定端档

3 技术参数

线体宽度：250～900mm，可由客户自行选定；

线体高度：单层一般750mm，范围500～1 000mm，由客户自行选定；

线体长度：单段驱动最长30～40m，由客户自行选择；

输送速度：2～20m/min；

链条形式：链条和辊轮传送等速双节距辊轮链，链条和辊轮传送差速差速链(2.5倍速和3倍速两种) ；

托盘类型：钢板、工程塑料板、木板等；

框架材质：铝型、碳钢 ；

带电设置：线体内设导电轮，工板上设导电排，可实现带电输送，已完成测试功能。

4 结束语

倍速链输送设备输送能力大，可承载较大的载荷；输送速度准确稳定，能保证精确的同步输送；易于实现积放输送，可用做装配生产线或作为物料的储存输送；可在各种恶劣的环境(高温、粉尘)下工作，性能可靠；采用特制铝型材制作，易于安装；提高了车间的自动化率。倍速链输送设备现已经广泛应用于汽车生产行业。

【1】覃左平.可控节拍输送链在流水线上的应用[J].通信与广播电视,2008(2)：46-49.

【2】奚思,徐金龙,李争.一种带积放功能的自动输送线体的研制[J].重庆理工大学学报:自然科学版,2015,29(9):75-79.

【3】田小静,刘爱云.机电设备故障诊断与维修课程改革实践[J].宁波职业技术学院学报,2010,14(1):38-41.

【4】李绍炎,钟健,熊伟棠.自动化装配生产线结构原理及节拍优化设计[J].深圳职业技术学院学报,2008(1):22-24.

ComposingandTroubleshootingoftheSpeedChainConveyor

ZHANGWentao，NIULihui，LIYongpan，NingLongchao

(ProductionTechnologyDevelopmentCenter,GreatwallMotorCo.,Ltd.,BaodingHebei071000,China)

Thecomposingofthespeedchainwasintroduced.Themainproblemsintheproductionprocessofon-sitecommissioningwereanalyzed,thesolutionandpreventioncountermeasuresweresummarized,soastoensurethemovingrateoftheequipment.

Speedchain;Automatedassemblyline;Troubleshooting

2015-10-27

张文涛，男，主要从事汽车总装车间生产设备选型安装调试工作。E-mail：879547090@qq.com。

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