路平 孙运良
江苏徐工信息技术股份有限公司 221000
摘要：随着近几年通货膨胀和房价高涨等多重因素，劳动力北移导致某地区劳动力短缺和劳动力成本提高，致使某制造业产业调整和生产方式改变，工业经济转型升级已成为影响某地区发展的一个重大问题。为解决所面临的困境和问题，智能化装配线的设计和实施在发展中起到了重要作用。智能化装配线中零件的传送借助于输送装置实现，企业通过智能化装配线的使用，可以提高生产效率、增大企业产能、节省人力成本、促进产业升级效果明显。
关键词：链式输送装置；研究；设计
引言
自动生产线实验装置的工作过程：当料仓中的待加工工件被推到供料站物料台后，输送单元的抓取机械手装置将工件抓取送往加工单元；加工单元将输送单元的抓取机械手装置送来的待加工工件送到冲压机构下面，完成一次冲压加工动作，然后再送回到物料台上，待输送单元的抓取机械手装置取出；装配单元对完成冲压加工的工件进行嵌入装配操作，然后由分拣机构对送来的已加工、装配的工件进行分拣，使不同颜色的工件从不同的料槽分流；最后由搬运单元通过到指定单元的物料台精确定位，并在该物料台上抓取工件，把抓取到的工件输送到指定地点然后放下，完成整个生产线的工作。
1研究设计与实现
1.1新型链式输送机方案特点
该方案链式输送机相对于传统的链式输送特点，之一：两侧输送链链轮采用不同直径的输送链链轮，使得输送链链轮同轴转动时，输送链输送速度不一致，以使得采用的圆形工装盘可以在输送的同时进行旋转，以便于多角度观察工装盘上的工件和对工件进行全方位的加工。特点之二：提供一种用于吸尘器的链式输送机，其通过从动端链轮组件与链条导轨的一端滑动连接设有滑座，使链轮组件可相对于链条导轨水平滑动，调节链条的张紧程度，避免输送链出现弹性滑动，提高驱动组件对输送链的传递功率，提高链式输送机的输送效率。
1.2新型链式输送机重要组件
该方案新型链式输送机有两部分重要组件链轮组和工装盘。链轮组包括轮轴、输送链链轮、固定板和输送链。两条输送链安装于链式输送机两侧，每条输送链的每端设有两块固定板，输送链链轮设于两块固定板间的空间内，一侧输送链的输送链链轮的直径大于另一侧的输送链链轮的直径，链式输送机驱动端设有驱动轮轴，驱动端两侧输送链链轮安装在驱动轮轴上，直径不同的两个输送链链轮随驱动轮轴同轴旋转。工装盘为圆形工装盘，因两侧输送链链轮直径不同且同轴旋转，则两侧输送链输送速度有速度差，输送链输送圆形工装盘同时，工装盘旋转。
1.3新型链式输送机辅助组件
该方案新型链式输送机辅助组件机架包括链条轨道和机架。机架上平行设置两条链条轨道，链条导轨为柱状结构，具有上下两层空腔。链条轨道内外两侧轴向设有导槽，两块固定板通过导槽安装在链条导轨两侧。固定板在链式输送机驱动端为固定安装，固定板在链式输送机从动端为可滑动安装，从动端固定板可沿导槽方向滑动。从动端导槽设有滑块，滑块设于固定板安装端部，滑块可沿导槽滑动调节固定板位置。链条轨道输送面的机架外侧设有挡板。两块固定板与链条导轨安装端部的另一端部通过连接板固定连接，连接板上设有滚轮组件，滚轮组件包括滚轮和滚轮支架，滚轮通过滚轮支架安装在连接板上。滚轮与轮轴同一轴向设置，滚轮上切面与链式输送机输送面在同一水平面。固定板两侧外部设有轴承座，轴承座内设有轴承，轮轴通过轴承座安装在固定板上。
2链式输送设备主要模块设计及原理
2.1驱动模块
驱动模块的作用是为自动化管链输送设备提供动力，伺服电动机固定在管链机驱动模块上方的电机座上。伺服电机与电机座之间装有减速器，减速器的输入端接电动机的输出端，减速器的输出端接管链输送设备头部部装的输入端。管链输送设备头部部装内部设置有传动轴、传动链轮，传动链轮的中心固定设置于传动轴上，传动轴的顶端与减速器的输出端相连接，输出位置配有检测装置，用来检测输料管道中介质的流量大小和流速，防止流速或流量过大造成管链输送设备的过度磨损。
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１．伺服电机２．减速器３．传动轴４．传动链轮５．电机座
图1管链机驱动模块
2.2从动模块
张紧机构和链板位于箱体上方，驱动轴位于箱体内部，轴承座、链轮和链板位于箱体底部。链轮与链板相连接，链轮的中心固定于驱动轴上，轴承座与驱动轴连接。在箱体内部位于管链机尾部部装的输出端设置有连接位，连接输料管将箱体中的介质输出。管链机尾部部装由张紧螺栓与输料管道紧固连接，用来调节连接处的张紧度。
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１．连接法兰２．输料管３．驱动轴４．张紧螺栓５．箱壁
６．链板７．链轮８．轴承座
图2管链机从动模块
2.3自动卸料装置
该装置左右两端各有一个连接法兰，可在输料管不同位置接入，实现多点自动卸料，以提升卸料效率，并且卸料工位可根据实际需要自行调整，灵活度较高。当输送物料到达卸料位时，电机转动，带动方形转轴，打开卸料挡板，输料管内的物料在重力作用下，在对应的下料口卸出。当该位置不需要卸料时，电机转动，带动方形转轴反向转动，闭合卸料挡板，输送管内的物料即可继续向前输送。卸料时根据实际情况选择不同的卸料口，既能提高卸料工位的选择性，又可实现多个卸料口同时卸料，提高卸料效率。
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１．连接法兰２．输料管３．卸料挡板４．方形转轴５．联轴器
６．电机
图3管链机自动卸料装置
3链式输送设备关键部件仿真分析
3.1仿真参数
根据实际情况，将链轮、链节材料属性选为４５＃钢，在ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ材料库中选择Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｅｅｌ，结合国内外相关及软件内置ＧＥＭＭ数据库，对材料离散元仿真参数进行设置，各仿真参数的取值：弹性模量Ｅ＝２１０ＧＰａ，剪切模量Ｇ＝７０ＧＰａ，泊松比μ＝０．２６９，材料密度ρ＝７８５０ｋｇ／ｍ３，安全系数ｎ＝１．３４。根据管链机实际工作情况，对仿真构件定义约束并施加稳态的惯性力、外部施加的作用力、温度载荷及位移载荷。
3.2仿真模型
运用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ三维建模软件，建立传动装置链轮、链条以及清扫轴三维模型，将模型导入ＡＮＳＹＳ中划分网格，并进行仿真。
3.3传动构件的仿真分析
通常管链输送设备产生的故障缘于链轮、链条构件，而主动轴是传动模块最主要的构件之一，故对主动轴、链轮及链条进行仿真分析。运用ＡＮＳＹＳ仿真软件，对所设计的管链输送设备传动部分进行仿真分析。
结语
在传统输送装置基础上，基于模块化设计思想设计了一种高效柔性管链式输送设备。仿真结果表明，设计的高效柔性管链输送设备清扫装置解决了传统输送装置加料、卸料位置单一，输送空间不灵活的问题，可实现多点加料、卸料，能够自动有效地清理运输物料残渣，可以降低设备的清扫难度，提高管链输送设备的输送效率及输送物料的品质。后续将针对实体样机开展试验探究，以进一步验证设备的有效性及可靠性。
参考文献
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