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1、1 9 96年第4期总第1 3 3期)综述辊子输送机的概况与分析摘要概 述了国 内外辊子输送机的现状,分析了辊子 输送 机的积放功能的 优越性、实现 积放的方式及采用积放式辊 子输送机要考虑的因素,预测了辊子输送机的发展趋势。主题词辊子输送 机功能部件标准化系列化积放方式积 放分类1前言有关辊子输 送机方面的理 论研 究,无论是 国内国 外均比较少见。但是 在国外,各种结构形式的辊子输送 机已经 在生 产 中得到广泛应用。虽然没有得到较 多的有关理 论方面 的资料,但是从现在 可 查到文 献可以看出,前 苏 联、德国、美 国、日本等工业发达国家在 辊子输送机 的研究方面有 一定的进展。在 辊子
2、 输送机 结构设计方面,包括辊子输送机 的辊子本身结构、辊 子 的安 装 固定结构、辊 子 的 传 动方 式、实现物品 积放 的结构方式、弯 曲输送段 的结构,以及类 似回转 台、传感控制器、转载装 置、极 限 力矩 联轴器等其它附件的结构设计,美国、德国、法国、英国、前苏联等工 业发 达 国家有许 多专利发 明,。比如,德国研 究发 明了一种 减少 积放压力的结 构,这在如何减少积放压力方面是相当杰出的。从现 有的 文献可 知国内仅仅有几种比较老式 的辊子输送 机驱 动传动结构形 式.在诸如上述结构设 计方面远远落后于国外。本 文 试 图针对基 本 结构设计方面作有 益的概括 总结和分 析,
3、为今后在工作中设计 出结构 简单、性能优越 的辊子输送机作好基础 准备。车昆子输送机概况概述辊 子输 送机是 成件物品运输 中最常用的一种输送机械,它结 构 简单,运行可靠,维修量少,布置灵活,营运经济,设 备投资比其它 成 件物 品 输送机少,应用范 围很 广,适应性 很强。这种输 送机既可以单独 使 用,又可与其它输送机械 系统配合使用。在汽 车制造业的 各种 装配、机加工、铸 造 等 生 产 线及其它 机 器 制造业和食品饮 料 工业、家 电制 造、邮 电部门等领域 的作业 流水 线上 广泛 应用。它 可以把 物 品从一个工位输送到另一个工位;或根 据生 产工艺要求,可以由直线段、圆弧弯
4、段、水平 段、倾斜段、分 流段、合流段、升降段、回转段等形式组成开式或闭式 生产流水 线,物件在辊子 输送 机物流系统 上 可按需要运行或 停止.以完成焊接、装配、测 试、称量、包装、储运、分检等 各类工艺作业。在工业发达国家里,辊子输送机 的结构形式及 规 格 品种 多达数十种,并已系列化,可以满足不同 行业的使用要求。在 国内,近年来 出现 了大 量 的以辊 子输送 机组 成 的各种 生产线和 装配 线,尤其是汽车制 造和其它机械 制造 部门使 用更为普遍。例如,东风公司 柴油发 动机 厂的发动 机装配生 产线,发动机 厂 的发 动机 装配 线及缸 体 缸 盖加 工生 产线的 连线运输设备
5、,配套 处的高位立体仓库的 出库输送 机,北京 内燃机厂的柔性 生 产装配线等等。它 们都充分显示出辊 子输 送 机在组织 流水 生产线 中的优越 性。与其 它形式 输送机相比,辊 子输送 机有 如下 优点:9O乙(汽车科技)(1)结构 简 单,精度要求不高。2)能满足各种使用要求,如物品输送、平移、拐弯、分 岔、升降、较小倾斜角的上 下坡、翻转、积放储存等等,以组成 各种 柔性 生产输送线。(3)不需要地 沟、轨道,对土建地坪无特殊 要求。(4)不需要回程,节省投资。(5)生产线改造容易、方便。(6)生产易于实现标准 化、系列化、通用化。2.2辊子输送机分类按各种不 同的分 类方法,辊子输送
6、机可作如下分 类:(l)按滚动体的形状可分为:圆柱形、圆锥形、圆球 形、圆盘形、双圆锥形。(2)按驱动型式可分为:a.无动 力型(包括重 力型、手动型);b.有动 力型(包 括 啮 合 驱 动、摩擦 驱动、电动滚子)。其 中啮合驱动 的驱动力较大,适合较大质量物品的输送,啮 合驱动 可分 为齿轮驱 动和 链条驱动等。而摩擦驱 动的驱动力有限,不宜输送大质量物品,摩擦驱动有如下几种形式:加摩擦联轴器的 链 条传动;通轴式摩擦轮接触 传动;牵引平皮带和辊子接触传动;牵引钢丝绳和辊子接触传动;通轴式0型 带 传动摩擦轮驱 动。2.3辊子输送机功能部件一条完 整 的辊 子 输送机 可 由 许 多部 件
7、组合而成。把辊子输送机的 常用功能段 做成部件,可 提高通用化,便于组织生 产,提高供货质量及效率。2.3.1基本功能部件直线段:包 括水平的和倾斜的。圆弧弯段:其圆弧 弯段中心角一般有30。、450、6 0、900、1 800等几 种。其弯段 中辊子有圆柱 形 的,圆锥 形的,或圆柱形 和 圆锥形组合式的。有的设有挡墙 或导引元件,有的弯段 可使物品前进 的前端 变换为侧端或后端。v形 分 流 段:分 流 角 可有4 5。和90 0等,其圆弧 部 分可向左或 向右,有 的装 有 犁形转辙器,有的不装。v形汇合段:执行分 流段 的反过 程。2.3.2辅助 功能部件升降段:处理 辊子输送机物 流
8、 系统 中一 定的落差,有的用气缸推动、有 的用电动升降机构。摆动段:从两 条或更 多的运输线上接受运输物 品。横移段:带缘的轮子装在支架底部 并行驶在 铁 轨上,能与几 条 平行的运输 线 连接,接受或送 出物 品。回转台:用 于 几 条线路的直线 交叉处。横向 转运台:其 支架是可调的,是 另一种形式的回转 台或者说是万向转送器。三线转向器:这是 一种 较理想的转 辙部件,既可 使被 输 送物品向右或 向 左运行,也可直 线 前进;可以手动 控制,也 可以电控或气控。滚 珠工作台:其 滚 动体一般为 直 径2 5.4mm的钢珠 组成,其移动一般 为手动。2.4辊子输送机 的标准化、系列化2
9、.4.1国外的棍子标准来列在国外如英国 和德国 及其他一些工业比较发达的国家都把辊子 分为轻、中型和重型,做成 系列标 准,如表1。辊子输送机 的工作载荷,不但与辊 子的直径有关,它 还和轴 承型式、输送速 度、心轴直径、辊子长度(有 时 几个辊 子组 成一个输送机宽度)、机架大小、结构形式以及 支架的位置都有关系。上面所述的只为运输 物 品质量的14/或13/,具体情况根据物 品 接触面平凹程度和 长度而定。2.4.2国内的标准 化来歹,1化情况我 国目前还 没有正式公布的 标准 系列,1 99 6年第4期(总第1 3 3期)衰1国外辊子标准系列表国国别别规 格名称称轻型型中型型重型型英英国
10、国辊子直径mm m m25.438.1 1 150.85 71 5 5 56 3.5 76.28 8.9 9 9承承承毅质量k(g)6.8 113.6 2 2 213.6 227.2 4 4 427.24508.48 8 8德德国国辊子直径(mm)5O O O8 010 0 0 0130160 0 0承承承载质量(kg)2030 0 030150一一150500 0 0日日本本辊子直径(n tm)3 2 2 23848.657 7 760.5 5 5承承承载质量k(妒妒30 0 07 080 0 01 5050 0 0 0前前苏联联辊子直径(m m)4260760815 9 9 9法法国国辊子
11、直径(mm)2 53 8486 063.57 689 9 9美美国国辊子直径(m m)4 4.548.2 65 0.8057.1 56 3.565.0 9 9 98 8 8 8 88.9 9 9但标准化工 作开始起步,已经起草了中华人 民共和国机械行业 标准辊 子输送 机送审稿,此稿是在总结参考工 业 发达 国家的标准基础上拟定 的。几种基本参 数规 定如表2。农2国内辊子输送机荃本参数表辊辊子直径(mm)25 5 540 0 050 0 060 0 076 6 68 9 9 9108 8 8133 3 3159 9 9辊辊子轴颈直径径6 6 68 8 810 0 012 2 215 5 52
12、0 0 025 5 530 0 035 5 5(mm)8 8 810 0 0l 2 2 215 5 520 0 02 5 5 53O O O35 5 54 0 0 0l l l l l l l 2 2 2l5 5 520 0 025 5 530 0 035 5 54 0 0 045 5 5辊辊子间距距50638010 0125160200250 0 0(mm)31540 05 00630800 0 0精精送速 度度0.050,06 30.080.10.1250.16 6 6(m/s)0.200.250.3 20.4 00.500.6 3 3 33辊子输送机的积放功能分析3.1积放功能的优越性所
13、谓“积放”是指被输送物 品在输送途中的某些地 方的短暂 停留。这种“暂停”一般不影响整 个输送线路中的其 它部分的正常工作。其实积放式输送 机能使物流 系统 中的包裹、半成品、托 盘等物 品在诸如电子 元件及机械等的控 制 下 根据特 殊需要进行暂 停及释放,这 在整个物料搬运系统中至关 重要。使 用积 放 式辊 子 输送机能保证物 品在运输中作“暂停”要求的实现,而运输中的这种“暂停”在许 多场合是必不可缺 的。例如,在 运输 线 路中的分 岔 点、汇 集 点,在 垂 直 升降输送 机 之前,在 生 产和加工 机 器的前 面,在 装配 生产线的各工 位上,都需 要暂停,然后按要求的时间进行释
14、放再运输。此外,还可 安插在工作进 度 有差 别的二 台工 作 机之间充作中间缓冲。还 可安 置在 自动输送台之前,保证自动输送台发生故 障时被输送物品不 致挤碰跌 落而 从运输状态 缓 动过 渡到停止 状态。还 可 安置在给料 装置之前,保证给料机在输送每两件物品之 间的间隙时间内,被输送物 品 在 线路 上 能进行短期的“暂停”以适当减 小空间而 不致损 坏物 品;还 可在仓库执行储入和输出的任务。甚至在计 划供应货站和使运输 物品 短期少 量储存的场 所(如汽车科技)托板 自动装卸机、包装机)以及其它类似的场所作工序 衔接之用。3.2辊 子输 送机的积 放方式分类按 各种 不同的分 类方
15、法,辊子输送 机 的积 放方式 可作如下 分类:3.2.1按技 术要求分为无 积压力式(或无接触式):指积放时 被输 送物 品之 间不相互接触,或有 轻 微接触和有 轻微作用,但无 恒定线压的区间积放。这 种积放方 式往往要求执行 积放的 硬件(机构)较 为复 杂,相应的投资也较大。这 种方式 的基本原理就是要求当输送前方有物品积放(暂 停)或其它故障时,要有信号控制后续 的 物品保持一定的间距进 行积放(暂 停)。小积压力式:物 品积放 时 相互接触,无 间隙地 紧密排列在一起,但只产 生 较小的积放 挤压 力。其积放原理一般是:当 后续的物品碰到前面正在 积放 的物品或其 它障碍时,后续物
16、 品下方的辊 子立即断开与驱 劝 力源 的接触或是后续物品在辊子上产生滑动。3.2.2按积放物理方 法 分为两位法:辊 子 可通过控制处于两 种位置,一 个位 置与动 力 源接通,一个 位置 与 动力源 脱离。其缺 点是机械结 构复 杂,控制也复 杂 化,实现起 来较 为麻 烦。覆面法:辊 子上包有 覆面,物 品积 放(暂停)时,其 覆 面 停止转 动而 辊子继续 转动,物品及覆面在 辊子 上滑动。特点是结 构简单,但积 放 时 要有阻挡 杆等进行阻挡,且噪音较 大。物品重 力 法:辊 子组合成组,借助 物品 的重 力,按一定的程序操纵执 行机构。此法比较少见,不 易实现。3.2.3按积 放位
17、工 方 式分为固定位置方式:此方式也 常常是无积放挤压力状 态下工 作 的,一般用于较 大质 量的物品的积 放,其生产率往往比可变位置方式 低,大约为 6 0%一7 5耳,而且结 构设计复杂麻 烦。可变位置方 式:即使被输 送物品的长度不等,仍 能使物品在输送 线路上 无间隙地密排积 放,全线路可积 放 位置可 被 充分利用,且生产率(物品通 过量)比固定位置方式的大很 多。.但是 由于受工作方式限制,最 大运输物 品质 量一般不 宜大于loo kg。此 外,还可以采用限 制辊子力 矩 的 方法,诸如各种极 限力 矩联轴器的使用。还有使用传感控制器等方 法。3.3采 用积放式辊子输送机应 注意
18、的问 题既然 采用积放 式辊 子 输送机 有 许 多 优点,那么相应 地也 应考虑 一些不利方面或限制因素,如下所述:采 用何种积放方式(如 少 压或无 压,积 放位 置可变或固定等)。积 放式 辊子输 送机的 速 度范围最好为0.1 5一0.som/s。要求 被 输送 物品在密集排列时 其外部 表面 不能相互钩连、粘连或 物品产 生相 互重叠。不能 输送 与输 送机接 触面有严重 突起或凹陷的物品,锥形 容器和有 不利于积 放的把 手的 物品也 该避免。输送高重心的物品必须 采 用适 当小的速 度,同时尽可 能 采用预 防措施.防止在输送中途 积放时的惯性力冲击倾倒物品。停止 器或控 制杆在 何位置?其 控制预留量 多少?条码示读器、感应元件等的净 空间隙是 多少?物品在垂 直 或水平方 向的承 压能力,尤其是物品可能 接 触的方向 各能承压多少?后者大 小决 定了输送 机的速度。运渝物 品的宽度一般 不得大于输送机名义宽 度的 7 5%,较适宜 为 3 0%一5 0%,而运 输物品的宽度与长度 的理 想比为1:4结束语预 计辊子 渝送机今后的发展趋势,在满