環(huán)形穿梭車設(shè)計

環(huán)形穿梭車設(shè)計關(guān)利東;張瑩瑩【摘要】隨著物流行業(yè)的迅速發(fā)展，出入庫量不斷提高，輸送機已達到最大輸送能力,為滿足出入庫量，文中設(shè)計了環(huán)形穿梭車.環(huán)形穿梭車軌道在平面內(nèi)呈閉環(huán)布置，環(huán)形穿梭車沿軌道單向運行，該環(huán)形軌道上可以同時運行數(shù)臺環(huán)形穿梭車來滿足出入庫【期刊名稱】《機械工程師》【年(卷)，期】2016(000)004【總頁數(shù)】3頁(P161-163)【關(guān)鍵詞】環(huán)形穿梭車;物流;搬運;分揀【作者】關(guān)利東;張瑩瑩【作者單位】沈陽新松機器人自動化股份有限公司物流部，沈陽110168;沈陽時尚實業(yè)有限公司研發(fā)部，沈陽110000【正文語種】中文【中圖分類】TH692環(huán)形穿梭車，也稱STV-SortingTransferVehicle，中文譯名：分揀轉(zhuǎn)運車。STV是一種高速搬運車，環(huán)形穿梭車主要由主驅(qū)動行走輪、從驅(qū)動行走輪、隨動輪、導(dǎo)向輪組件、滑觸線組件、車架、電控柜、橡膠緩沖塊、輸送機和系列傳感器及控制系統(tǒng)組成。環(huán)形穿梭車現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于自動化立體倉庫、乳業(yè)、日用百貨、醫(yī)藥、煙草以及瓶裝盒裝產(chǎn)品等多種行業(yè)的生產(chǎn)中，并有快速、準(zhǔn)確、響應(yīng)速度快等特點。環(huán)形穿梭車結(jié)構(gòu)如圖1所示。環(huán)形穿梭車是根據(jù)軌道的形狀行駛，環(huán)形軌道外圓弧軌道彎曲半徑為R2330mm，外圓弧軌道兩側(cè)為導(dǎo)向面。主驅(qū)動行走輪和從驅(qū)動行走輪安裝在車架上，驅(qū)動電機安裝在行走輪一次，電機直接驅(qū)動行走輪。驅(qū)動行走輪上帶有4個導(dǎo)向輪組件，夾抱環(huán)形外圓弧軌道，保證環(huán)形穿梭車按照設(shè)計軌道運行。保證環(huán)形穿梭車行駛穩(wěn)定，另外兩個輪子為萬向隨動輪，不帶有側(cè)導(dǎo)向隨主驅(qū)動輪轉(zhuǎn)向自動轉(zhuǎn)向。在轉(zhuǎn)彎處內(nèi)圓弧軌道變半徑，保證萬向輪始終保持在內(nèi)軌道面上。輸送機安裝在車架上，與環(huán)形穿梭車的各輸入、輸出站臺對接。供電系統(tǒng)采用滑觸線供電及條碼定位方式，車體的兩端安裝了機械式橡膠緩沖塊，保證兩臺環(huán)形穿梭的安全性。1.1驅(qū)動單元驅(qū)動行走輪：主驅(qū)動行走輪和從驅(qū)動行走輪關(guān)系是鏡像關(guān)系。主要由行走輪、電機和導(dǎo)向輪組件等組成（如圖2所示）。驅(qū)動行走輪通過電機直接驅(qū)動，驅(qū)動軸帶動驅(qū)動輪在軌道上行走，通過導(dǎo)向輪組件按照設(shè)計軌道行駛。參數(shù)計算如下：總驅(qū)動力：式中：F為驅(qū)動力，N；m為自重+載重，kg；g為重力加速度，m/s2；D為行走輪直徑，mm;d為軸徑，mm;p為滾動軸承的摩擦因數(shù)，一般取0.005;f為滾動摩擦，聚氨酯輪對鋁合金軌道轉(zhuǎn)彎處取0.5mm;C為次級摩擦的附加因子，有滾動軸承的輪子取0.003;a為行走加速度。式中：P為功率，kW;V為速度，m/s。正常電機短時間過載安全系數(shù)為2.5。綜合上述因素取電機功率根據(jù)電機功率選取5.5kW。減速器的輸出轉(zhuǎn)速計算：驅(qū)動行走輪通過電機直接驅(qū)動，驅(qū)動軸帶動驅(qū)動輪在軌道上行走，通過導(dǎo)向輪組件按照設(shè)計軌道行駛。1.2隨動輪單元隨動輪：主要由轉(zhuǎn)向機構(gòu)、限位塊、定位螺釘、支撐件、行走輪等組成（如圖3所示）。兩個隨動輪有保證環(huán)形穿梭車行駛穩(wěn)定，不帶側(cè)導(dǎo)向隨主驅(qū)動輪轉(zhuǎn)向自動轉(zhuǎn)向。在轉(zhuǎn)彎處內(nèi)圓弧軌道變半徑，保證萬向輪始終保持在內(nèi)軌道面上。定位螺釘作用是在運輸過程中鎖死，在維修站前進，后退中鎖死轉(zhuǎn)向使環(huán)形穿梭車處于往復(fù)直線運動。1.3車架車架結(jié)構(gòu)主要由方鋼管和鋼板焊接加工而成（如圖4所示）。車架是所有單元的安裝機體，驅(qū)動單元、輸送單元、電控柜以及一些附件都安裝在車架上。1.4輸送機輸送機結(jié)構(gòu)由機架、支腿和驅(qū)動裝置組成，驅(qū)動裝置由減速電機、主傳動軸裝置，改向鏈輪及鏈條張緊裝置等組成。平移裝置由減速電機，傳動軸。鏈輪及張緊結(jié)構(gòu)組成（如圖5所示）。輸送單元通過驅(qū)動電機，電機軸帶動鏈輪，鏈輪驅(qū)動鏈條滿足輸送功能。1.5維修站維修站組成由輸送車、軌道單元、鋁合金軌道、滑觸線、漏波電纜和傳感器等組成。（如圖6所示）。維修站用于維修和暫存環(huán)形穿梭車，環(huán)形穿梭車行駛到維修輸送車上，維修輸送車和環(huán)形穿梭車斷電，確定環(huán)形穿梭車上電機抱閘處于關(guān)閉狀態(tài)如圖6所示。打開4個定位銷，人工推動維修輸送車到維修軌道上。安裝4個定位銷后檢查鋁合金導(dǎo)軌是否有誤差，無誤差后維修輸送車和環(huán)形穿梭車上電如圖7所示。把環(huán)形穿梭車駛?cè)刖S修軌道上，維修輸送車回到原始位置，安裝定位銷檢查鋁合金軌道是否有誤差。電氣控制系統(tǒng)通過位置檢測、漏波電纜通訊實現(xiàn)車與車通訊防止碰撞。環(huán)形穿梭車由往復(fù)式穿梭車發(fā)展而來，在同一條環(huán)形軌道上，可以有多臺穿梭車同時運行，彌補了往復(fù)式穿梭車輸送能力不足的缺點。運行路線不在一條直線上、輸送貨物需要排序且站臺較多的情況下，一般采用單軌環(huán)形穿梭車來進行系統(tǒng)總體平面布局。但是，隨著穿梭車數(shù)量的增加，調(diào)度系統(tǒng)的難度也大幅度提高，并且車輛的交通堵塞會非常嚴重，反而會造成整個系統(tǒng)的能力下降?！鞠嚓P(guān)文獻】[1]SHIGLEYJE,UICHERJJ.Theoryofmachinesandmechanisms[M].NewYork:McGraw-HillBookCompany,1980.[2]ROTHBARTHA.MechnicalDesignandSystemsHandbook[M].NewYork:MeGraw-Hill1964.[3]王利，張曉玉，張建國，等.滑軌式移乘洗浴裝置內(nèi)升降機構(gòu)的設(shè)計及分析[J].機械設(shè)計與制造，2012(7):3-5.[4]李柱國.機械設(shè)計理論[M].北京：科學(xué)出版社，2004.[5]機械工程手冊、電機工程手冊編輯委員會.機械工程手冊：傳動設(shè)計卷[M].2版.北京：機械工業(yè)出版社，1997.[6]黃靖遠，龔劍霞.機械設(shè)計學(xué)[M].北京：機械工業(yè)出版