托盤式升降機在焊裝車間的應用

趙軍輝，曹杰，趙旭光

（長城汽車股份有限公司技術中心，河北省汽車工程技術研究中心，河北 保定 071000）

托盤式升降機在焊裝車間的應用

趙軍輝，曹杰，趙旭光

（長城汽車股份有限公司技術中心，河北省汽車工程技術研究中心，河北 保定 071000）

在汽車制造過程中，EMS（Electrified Monorail System）輸送系統是焊裝車間常用的輸送設備。在各大汽車制造廠中，常采用斷軌式升降機用于EMS輸送設備與線體的交接。但該種升降機經常由于斷軌處軌道對接不齊而產生故障，造成車間生產停線。托盤式升降機的應用從很大程度上彌補了斷軌式升降機的缺陷。

EMS；斷軌式；托盤式；升降機

CLC NO.: U468.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)10-127-02

1、EMS輸送系統介紹

EMS（Electrified Monorail System）輸送系統是一種典型的空中機械輸送機構，其與地面輸送系統相比，可充分利用車間空間，在不同高度進行輸送，通過升降裝置實現工件的上升與下降，形成一個立體的輸送網絡，在汽車制造行業，常用于焊裝、涂裝、總裝車間線體間的輸送。

隨著EMS輸送系統的不斷發展及技術創新，其結構形式也呈現多樣化。一套完整的EMS輸送系統，通常包括環形軌道、道岔、升降裝置、維修工位、車組、吊具及電控系統組成。其中升降裝置作為整個立體輸送網絡上下空間的鏈接，相當于輸送系統的樞紐，是EMS輸送系統中的重要組成部分。

圖1 焊裝車間常用的升降裝置

在焊裝車間，升降裝置常用的有兩柱升降機、倒掛式升降機以及自升降吊具三種。這三種升降形式根據其結構特點，用于不同的交接方式，在車間規劃時可根據工藝方案選擇。如，兩柱式升降機常用于機艙前地板、后地板總成的輸送，倒掛式升降機常用于側圍總成的輸送，自升降吊具常用于五門一蓋的輸送。其中兩柱式升降機應用最多。

2、斷軌式升降機結構及存在的問題

當前在各大汽車廠中，取決于車間工藝方案的考慮，斷軌式升降機由于其與生產線體交接動作簡單、無需線體增加額外設備的特點而常被選用，如圖2所示。斷軌式升降機與線體交接時，在上件位，線體將工件輸送到線體末工位或由機器人放置到預先設置的制臺上，升降機帶動吊具下降從制臺上取件；在下件位，升降機帶動吊具下降，將工件放置到預先設置的制臺上。

圖2 斷軌式升降機

基于斷軌式升降機的結構特點，升降機上的斷軌與固定軌道之間的對接靠軌道鎖緊裝置來保證平齊，然而無論如何優化軌道鎖緊裝置的結構，其機械間隙始終無法避免，這就使鎖緊效果無法保證，造成斷軌與固定軌無法對齊，出現高度差，這種情況在升降機負載時尤為明顯。此時EMS輸送系統的車組經過，由于位于軌道上的滑觸線同樣有高度差，就會造成車組上的碳刷卡滯，甚至引起碳刷折斷，致使車間生產停線。因此，如何解決斷軌式升降機的缺陷，成了各汽車廠及設備制作商必須要解決的課題。

圖3 軌道對接不齊

3、托盤式升降機的應用案例

為了避免斷軌式升降機的問題，某公司焊裝車間采用了托盤式升降機。結構如圖4所示，托盤式升降機與斷軌式升降機的主要區別在于取消了原位于升降機上的斷軌，EMS的輸送軌道可在升降機處作為整體環形軌道安裝而不用斷開，從而避免了斷軌式升降機的缺陷。升降機托盤上可根據工件狀況設置定位銷或其他形式定位機構，從而提高其定位精度。

圖4 托盤式升降機

下圖為某公司焊裝車間中后地板線體的工藝布置圖，圖中藍色線為EMS輸送系統環形軌道，洋紅色為托盤升降機，紅色為機器人，黑色為往復桿形式線體。交接工件時，升降機托盤預先下降到位，機器人從夾具上抓取工件放置到升降機托盤上,升降機帶工件上升到位，EMS輸送系統的車組及吊具沿環形軌道將工件輸送到下件位。與斷軌式升降機相比，托盤式升降機結構更為簡單。由于取消了斷軌，從而避免了軌道的對接不齊，不會引起車組碳刷的卡滯或折斷。

圖5 應用案例圖

4、結束語

與斷軌式升降機相比，托盤式升降機可有效的避免軌道對接不齊的問題，有利于降低設備故障，提升車間可動率。但托盤式升降機在應用時，需在上下件位各設置一臺搬運機器人用于線體與升降機之間的交接，總體投資成本會比斷軌式升降機相對稍多。當然，兩者相比各有優缺點，具體選用何種形式，需在規劃時結合工藝方案做出合理選擇。

The Tray Type Elevator Used In Welding Workshop

Zhao Junhui, Cao Jie, Zhao Xuguang
( R&D Center of Great Wall Motor Company, Automotive Engineering Technical Center of HeBei, Hebei Baoding 071000 )

In the process of automobile manufacturing, EMS transportation system is commonly used in welding workshop. In the major automobile manufactures, the break track elevator is often used for the handover of EMS equipment and line body. However, the elevator often fails because of the track out of straight of the break track elevator, resulting in the workshop production stop. The application of tray type elevator has largely made up the defects of the break track elevator.

EMS; break track type; tray type; elevator

U468.3

A

1671-7988 (2017)10-127-02

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.10.043

趙軍輝，就職于長城汽車股份有限公司，助理工程師，主要研究方向：汽車焊裝工藝及設備研究。