鉆機操縱臺柔性裝配線輸送及布局方式研究

　　摘要：針對現(xiàn)有鉆機操縱臺種類多、裝配復雜的特點，結(jié)合產(chǎn)品質(zhì)量、標準化、外觀等的生產(chǎn)要求，對比分析了倍速鏈、懸掛自行小車、RGV等輸送方式，優(yōu)選出適合鉆機操縱臺結(jié)構(gòu)及裝配特點的輸送方式，優(yōu)化其布局，形成基于往復式RGV輸送的H型裝配線，可適應(yīng)多種鉆機操縱臺裝配并兼顧后期技術(shù)及產(chǎn)量調(diào)整的柔性生產(chǎn)。

　　關(guān)鍵詞：鉆機操縱臺，裝配，柔性生產(chǎn)，輸送方式，布局

　　一、前言

　　中煤科工集團西安研究院有限公司長期致力于煤礦坑道鉆機的研發(fā)和生產(chǎn)，形成了自主品牌ZDY系列鉆機。作為鉆機關(guān)鍵部件的操作臺，其種類繁多，一直以來都是自主進行生產(chǎn)制造。目前，公司鉆機操縱臺裝配還處于以往地攤式的生產(chǎn)模式，產(chǎn)能不能滿足市場快速發(fā)展的個性化要求，且難以實現(xiàn)裝配過程的信息化管理和產(chǎn)品質(zhì)量追溯。

　　隨著社會對能源需求的增加，煤炭在我國一次能源消費占比維持在60%左右。鉆機作為解決瓦斯水害事故、保障煤礦安全開采的關(guān)鍵裝備，市場需求量越來越旺盛，并且客戶對鉆機的交貨期和品質(zhì)提出了更高的要求。由于鉆機的種類多，對應(yīng)的關(guān)鍵部件操縱臺種類也多;操縱臺用于控制鉆機的動作，其質(zhì)量、生產(chǎn)效率直接影響鉆機質(zhì)量、安全及產(chǎn)量。現(xiàn)今單一的流水裝配線難以滿足鉆機操縱臺多品種、小批量、插單式的生產(chǎn)要求，只有對鉆機操縱臺裝配線合理的進行布局，提高裝配線的適應(yīng)性，才能更好地推進鉆機操縱臺高標準、高可靠性、高效率的生產(chǎn)，提高鉆探裝備的核心競爭力。

　　二、鉆機操縱臺結(jié)構(gòu)及特點

　　鉆機操縱臺零部件多，裝配過程較為復雜(見圖1)，其柔性裝配線應(yīng)滿足以下基本原則：(1)以鉆機操縱臺裝配工藝要求及國內(nèi)外先進柔性裝配線設(shè)計經(jīng)驗為基礎(chǔ)，以中國國家標準或ISO標準為準繩。(2)整線設(shè)計遵循技術(shù)先進、運行可靠、經(jīng)濟合理、成熟實用的設(shè)計理念，采用典型成熟的生產(chǎn)設(shè)備。(3)設(shè)備合理布置做到人流物流順暢，滿足人機工程原理，重視節(jié)能、環(huán)保、安全等相關(guān)要求，技術(shù)水平達到行業(yè)領(lǐng)先。

　　三、鉆機操縱臺柔性裝配線輸送方式選取

　　根據(jù)鉆機操縱臺的結(jié)構(gòu)特點及生產(chǎn)要求，提出以下3種輸送方式：

　　(1)基于倍速鏈的輸送方式

　　倍速鏈輸送方式是流水線設(shè)備中廣泛應(yīng)用的一種自流式輸送方式，其輸送原理是運用倍速鏈條的增速功能，使其上承托貨物的工裝板快速運行，通過阻擋器停止于相應(yīng)的操作位置。倍速鏈輸送方式可通過相應(yīng)指令來完成積放動作及移行、轉(zhuǎn)位、專線等功能。

　　圖2為一種基于倍速鏈輸送方式的操縱臺裝配線，其特點在于：輸送能力大，可承載較大載荷;速度準確穩(wěn)定，能保證精確的同步輸送;易于實現(xiàn)積放輸送;驅(qū)動少，造價低。

　　不足之處在于：(1)單條線體長度宜控制在12 m 左右，線體太長，安裝不直，鏈條調(diào)整不水平時，會導致軌道磨損，嚴重時鏈條會被拉斷;若線體分段，對設(shè)備價格、工藝排布等有一定影響。(2)運動不均勻，不適宜用于頻繁啟動、制動的場合。(3)線體只能按指定方向單向流轉(zhuǎn)，輸送靈活度差，無法實現(xiàn)跨工位的點對點輸送。(4)產(chǎn)線定型后，增加或減少工位比較困難。

　　(2)基于懸掛式自行小車的輸送方式

　　此種輸送方式是通過自行小車裝置，在預定的軌道上，按照預定的控制程序輸送或搬運物料，并保證準確無誤。電動自行小車根據(jù)設(shè)定的工藝過程，在不同的工位點上，按照計算機的操作指令進行實時的自動化控制。

　　圖3為一種采用懸掛式自行小車輸送的操縱臺裝配線，其特點在于：采用觸滑供電及移動總線控制，具有起重、運輸、空中貯存、組織生產(chǎn)、實現(xiàn)自動輸送、動態(tài)顯示、自動認址、自動積放、故障自診斷、遠程監(jiān)控等功能;懸掛軌道上設(shè)有多臺自行小車，可獨立驅(qū)動;具有多種控制方式，小車可按設(shè)定程序?qū)嵭腥詣幼鳂I(yè)，能根據(jù)不同的工藝裝配要求停行、升降;運行速度快，無噪聲，無需潤滑;空中輸送占地面積下，整體形成立體輸送網(wǎng)絡(luò)。

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