汽车工厂升降机的设计研究
摘要;随着社会经济的提升，中国汽车制造行业的飞速发展，在科学技术水平不断提升的时代背景下，给越来越多的汽车生产制造行业带来了巨大机遇，在生产效率、产能节拍的巨大提升中，从八十年代年产几千台的散件组装，到目前每分钟 60JPH，单线年产30万台以上，要求更高效、更快捷、更可靠的输送设备。本文简要阐述汽车工厂升降机的设计、电控设备、仅供各位参考。
关键词：汽车工厂；升降机；设计架构
1汽车工厂升降机的现状和发展趋势
随着汽车生产线自动化程度要求不断提高以及新型材料的应用增多，输送装置正朝着快速、高效、平稳研制高精度安全系数高自动化升降机车床等方向发展，在工厂的机械化输送系统中经常采用升降机车滑橇输送系统，滑撬式输送系统是为适应科学发展的需要，在消化吸收国内外先进技术的基础上，研制开发的具有国际化先进水平的新型输送系统。汽车生产线焊装车间、涂装车间、总装车间的机械化输送系统绝大部分采用滑橇输送系统，平的新型输送
系统。它是由积放双链输送机、工艺双链输送机、链式横移机、自动横移机、升降机、过渡双链输送机等多种基本单元联合组成的输送系统。目前普遍应用的滑橇输送系统控制技术解决方案主要有3种，即分散控制方案、分散集成控制方案和分布控制方案。分布控制投资少，工程期短的特点被认为是滑橇输送系统是汽车自动化控制技术进步的必然发展趋势，在国际上汽车行业的自动化控制系统中已得到广泛应用。此外，对汽车自动线升降机车的工作环境要求越来越高，绝大部分的产品个全封闭的罩壳，绝对没有润滑油外溅的现象，并且采用降低噪声原则。升降机车在高速重载的条件下也能传动平稳，跳动小，具有良好的耐磨性能。
2. 升降机的结构组成与功用
汽车工厂升降机主要由驱动装置、配重、升降皮带、框架结构、维修装置、安全防护装置、电控系统组成；驱动装置的旋转卷筒带动升降皮带运动，升降皮带一端牵引升降架，一端挂载配重，升降架上的滚床承载橇体和汽车工件，输送运输到各个工艺高度，完成工艺流程。配重是由钢板和型钢焊接的框架，框架内码放钢板，增减钢板数量可调整配重，4 组尼龙导向轮，保证配重沿轨道垂直升降，皮带用螺栓联接到配重箱上，底部装有聚氨酯
缓冲器，四个集成的、单独可调整的滚轮块，聚氨酯滚轮在双立柱上进行引导，导引轮可以进行拆装, 便于维护保养，配重重量可以通过增加或减少配重板块的数量来调整；滚床两端设置摇摆式安全端挡，保证升降过程中滑橇和工件不会溢出，在升降架的停止位端挡自动打开，允许滑橇输入或输出，在升降行程的两端部均设聚氨酯限位装置，防止升降越位，在每一个停止位均设置升降架的安全锁定，升降架的两边由升降锁进行锁位。驱动装置安装在升降机顶部，由 SEW 电机减速器、支撑轴承、皮带卷筒组成。
皮带滚筒和主轴由锥形锁紧套联接，皮带滚筒防腐处理，避免滚筒生锈，皮带滚筒主轴安装在调心滚子轴承上，电机轴和皮带滚筒主轴之间由齿式联轴器联接，皮带滚筒主轴上有维修用锁定星盘，另有插销监测开关，备用电机轴上同样装有齿形联轴器，通常处于脱开状态，联接上即可工作，运转部件有安全防护罩。升降架升降机框架结构采用 H 型钢或方钢管作升降机立柱，两根立柱由槽钢连接，保证刚度，立柱兼作升降架和配重轨道，立柱的底端固定在地面，中间和楼板固定，顶端和钢结构连接。维修平台位于立柱顶部，升降架由 H 型钢焊接而成，聚氨酯导向轮易于安装维护，悬臂支架用于安装滚床，安装皮带的平衡梁用螺栓连接在升降架上，并有皮带松弛或断裂检测，底部装有聚氨酯缓冲器。维修吊杆，维修平台维修平台是型钢焊接成的框架，上铺花纹钢板，四周有防护围栏，高度 10
50mm，由型钢焊接成的维修吊杆，用于安装维修葫芦，维修转臂上安装移动小车，转臂高度应满足手拉葫芦的安装要求，安装维修电机、卷筒、轴承座时，通过挂在转臂的手拉葫芦，完成安装维修工作；三条维修用环链，从维修平台悬到地面，便于皮带的装卸和维护。
3. 汽车厂升降机电控元器件的设计选型要点
（1）急停装置——急停开关采用双通道信号，并将信号接入安全 PLC 的安全 IO，升降机作业区等易发生伤害区域的出入口处，需设置光栅保护，安全护网的维修门配备安全门锁，人员进入危险区时设备不会启动，或设备停止，并切断电源后，维修人员才能进去该区域，所有光栅、安全门锁信号接入安全IO模块，当安全信号触发时切断动力电源，终止危险区内设备运行。（2）可靠的限位装置——对可能因超负荷发生损坏的部件设置超负荷保护装置，升降机设置断带、断链、安全销、过位、锁位等一系列安全保护检测。（3）电控互锁——存在前后动作逻辑关系的应用单元间，必须具有可靠的互锁关系，无论自动或手动方式，各应用单元内部的前后动作顺序也需互锁，电机正、反转，高、低速必须软件互锁；（4）停电保护——控制系统不会出现误动作、短路、控制程序絮乱、数据丢失等风
险；恢复供电时，设备不会自行启动，安全保护电路通过复位操做后才能启动；（5）用电安全——插头、插座有短路和漏电保护，插头拔下时人无法解除带电部分；维修开关在分断位置可锁定，并带有辅助触点用于状态监控和联锁；所有带电设备均需可靠接地；（6）有带静音功能的人员保护光栅，采用堪泰同等质量产品。（7）当升降机的低位与工作区相连时，用多射头的安全光幕（Sick - type M4000 或类似）取代光栅。时代汽车
4.汽车厂升降机安全防护装置设计
（1）升降皮带与升降架之间采用平衡梁联接，两根调整螺栓可保证皮带均载，与平衡梁连接的开关可立即监测皮带是否出现问题，当皮带断裂的时候，铰接的平衡梁发生位移，安全限位开关触发，切断驱动电机电源，升降机停止运行，并发出声光报警。（2）皮带滚筒上的星盘可被安全销钉锁位，维修时，除切断电源外，手动插销将滚筒上的星盘锁定，可防止滚筒意外转动，星盘锁定和电机互锁，星盘被锁定时，电机不能启动，接近开关检测，确认安全销是否就位。（3）升降机顶部安装聚氨酯限位挡块，升降机周围有安全网，皮带滚筒上方有安全防护罩，升降机底部的工件出口和入口设置光电开关，能够检测车门打开或人员的非法进入，并立即切断电源停机发出声光报警。（4）在地面/中间层和顶层
升降机必须有防护栏和/或灰尘保护装置（5）升降机四周设安全网，从底到顶均设置安全网保护；（6）入口和出口有 PVC 红幕帘做标记。（7）在底层维修人员通过一个装有电气连锁的封闭门进入保护区域。在每个入口和出口有红垂帘（约1.5 米长）（8）在入口和出口（安装层）安装安全板（垂直），在最低的停止位置层面，装有带电气防护的格栅门。
5.结束语
综上所述上文主要阐述了汽车厂升降机的设计及要求，通过简单表述希望能给业界人士一部分启发，来保证汽车工厂正常生产、提高生产效率。汽车行业面临的挑战也在不断升级，先进的技术不再是“锦上添花”，而是必不可少，面对更高的产品创新能力、更大的供应链弹性和更难忘的买家体验等需求，我们设计人员要做出积极响应。
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