刘洋
贵州航天风华精密设备有限公司
摘要：外形尺寸大、重量大产品的翻转及转运装置进行设计，研究解决大尺寸产品翻转及转运安全提供解决方案。
关键词：翻转；转运；装置；安全设计研究
1 引言
在我厂承担的产品在工艺流程中有多余物检查、装配和涂装工序，在装配完成后，因产品外形尺寸大、重量大，造成产品转运和翻转困难。前期型号产品设计制造了一套多余物检查工装，该工装由两个内全直径为φ400的大型轴承通过补充加工改制后，作为产品的支撑和翻转主体，分别安装在支撑架上。该工装需要按照产品直径定制专用轴承，使用时间较长，已经出现严重变形，存在安全隐患。且该工装为固定支撑架安装，不具备转运功能，若要对产品进行翻转，则需要使用翻转吊具，旋转吊具在使用过程中存在跌落、挤压伤等安全隐患。
为解决上述问题，需要设计一套简单易操作且能够适用于多余物检查、装配和涂装的产品转运、翻转装置。
2 必要性分析
多余物是影响产品质量的重要因素之一，可导致产品丧失其功能。目前仅有的一套多余物检查工装，该工装是为前期产品设计制造的，使用时间较长，轴承的滚珠和轴承圈已损坏，轴承转动卡涩，面临报废。而现阶段生产和研制任务繁重，同时保证繁忙生产过程中的安全性，须设计制造一套多余物检查工装。同时，产品还需要翻转操作，该工装可以对产品进行180°的翻转，以应对生产需要。
3 工艺性研究
3.1 基本要求
参照国内外先进的多余物检查方法，同时结合工厂生产实际及产品特点，采用滚动听音的方法进行多余物检查是最现行有效的办法，而且成本较低，使用过程中安全系数高。在确定研究方向后，决定采用产品翻转车来实现多余物检查的功能，利用抱环抱夹在产品上，再转动抱环使产品内多余物在转动过程中发出响声，从而判断产品内是否有多余物。
以多余物检查车为基础，将产品翻转、转运集成在多余物检查车上，实现产品在厂房内短距离转运产品及可不固定位置对厂房内产品进行翻转的功能。
3.2 研究过程
根据上述要求，依据多余物滚动听音检查方法，充分借鉴现有多余物检查工装的设计原理，结合具有产品转运、翻转功能的装置的设计结构，设计一套具有滚动翻转及转运的多功能架车，该架车即可用作产品多余物检查，也可用作产品转运和装配的工装，转运到工作场所后，具有固定支撑，保证工作面稳定可靠。
同时考虑到现阶段生产及研制产品型号繁多，产品直径及支撑位置不尽相同，但差距不大。因此该工装还需针对不同直径和不同支撑位置的产品具有较好的兼容性。通过现场对产品尺寸进行统计，优化数据，最终确定工装架车的设计图纸，如图1所示。
图1 多余物检查架车工装示意图
图示：1-脚轮、2-撑脚、3-导轨、4-压紧螺杆、5-托架、6-压花把手、7-锁紧螺栓、8-抱环
3.3 工装功能实现过程的安全性
3.3.1 移动功能
如图1所示，在撑脚完全收起时，工装架车是通过4只脚轮与地面接触，脚轮是万向轮，可以实现工装在厂房内的转运。脚轮同时具备刹车功能，在将产品放置在工装架车上的过程中，可以将脚轮刹车刹住，防止工装架车移动 。在选用脚轮时，严格按照标准要求对脚轮的承重性进行选择，保证4只脚轮在工装转运过程中对工装的可靠支撑，确保转运安全。
在对产品进行多余物检查或反转时，将撑脚降下支撑住整个工装架车，让脚轮不受力，可以使架车更稳定，更利于产品的多余物检查过程中的安全。
3.3.2 变换支撑位置功能
如图2所示，托架在滑轨上可以进行滑动，逆时针旋转压紧螺栓使其与导轨脱离，即解除了托架与导轨的相对固定，在移动至所需要的位置后，顺时针旋转压紧螺栓，让压紧螺栓与导轨可靠接触，即可对托架进行锁紧。托架被安装在两根导轨上，导轨选用进口MSA 35 LS 2 F0 N 1000-20导轨，每根导轨用13只M8的螺栓固定在框架上，导轨前后均安装有挡板，防止托架从导轨前后滑出。
总体来说，可变换支撑距离的可滑动托架整体稳固牢靠，两端有防止滑动脱出的挡块，同时具有锁死功能，具有良好的通用性和安全性。
图2 托架在滑轨上移动示意图
3.3.3 变换支撑不同产品直径功能
由于抱环的抱夹尺寸固定，因此只能通过更换不同内腔抱夹尺寸的抱环来实现对不同直径产品进行装夹的功能。
抱环通过限位销锁定在支承座上，不会脱出。抱环侧面通过活节螺栓将上半环及下半环连接成整个抱环。抱环通过定位螺杆进行上下定位，通过限位螺杆进行周向限位，定位螺杆保证了在分解和安装上下半环时起到抱环处于正上正下的方位，而限位螺栓是保证产品在放入抱环或从抱环取出时抱环不会发生周向转动。通过这种设计，可以有效的保证产品在装夹过程中的安全。
图3 托抱环示意图
2.3.4 产品翻转功能
如图3所示，抱环分为两个半环，通过锁紧螺栓紧固连接。将压花把手顺时针旋进下半环的定位孔内将下半环固定，防止下半环沿圆周攒动。此时松开锁紧螺栓，取下上半环，然后将产品放置于上半环上，再将上半环装在下半环上并锁死锁紧螺栓，产品即通过抱环与翻转装置连接。转动抱环180°，即上下抱环位置互换，此时取下下半环，产品即完成了180°翻转功能。
4 实施效果
产品转运翻转装置实现了对不同支撑位置的产品进行支撑抱夹、工装的移动和通过更换抱环实现对不同直径产品的抱夹。现已完成工装的加工及试用，对发现的问题返修后使用效果良好，完全覆盖了现阶段在制的大直径产品。对后续类似直径及支撑长度产品有着较好的兼容性。该装置整体稳固，产品在翻转和多余物检查时不会出现装置的整体晃动，且抱环取放方便，安全性较高。本项目的研究成果可为多型号产品多余物检查的质量和产品转运翻转提供更加可靠的安全性保障。
5 结论
通过对产品转运翻转装置的设计及研究，参与人员对现有在制产品有了更加深刻的认识，在原有工装基础上更加轻量化，减少了因工装本身操作产生的吊装等工作。工装的设计更加的多功能化，在不同产品上均可使用，对后续工装设计多功能化也奠定了坚实的基础。因此，具有广阔的应用推广和产业化前景。 刘洋
贵州航天风华精密设备有限公司
摘要：外形尺寸大、重量大产品的翻转及转运装置进行设计，研究解决大尺寸产品翻转及转运安全提供解决方案。
关键词：翻转；转运；装置；安全设计研究
1 引言
在我厂承担的产品在工艺流程中有多余物检查、装配和涂装工序，在装配完成后，因产品外形尺寸大、重量大，造成产品转运和翻转困难。前期型号产品设计制造了一套多余物检查工装，该工装由两个内全直径为φ400的大型轴承通过补充加工改制后，作为产品的支撑和翻转主体，分别安装在支撑架上。该工装需要按照产品直径定制专用轴承，使用时间较长，已经出现严重变形，存在安全隐患。且该工装为固定支撑架安装，不具备转运功能，若要对产品进行翻转，则需要使用翻转吊具，旋转吊具在使用过程中存在跌落、挤压伤等安全隐患。
为解决上述问题，需要设计一套简单易操作且能够适用于多余物检查、装配和涂装的产品转运、翻转装置。
2 必要性分析
多余物是影响产品质量的重要因素之一，可导致产品丧失其功能。目前仅有的一套多余物检查工装，该工装是为前期产品设计制造的，使用时间较长，轴承的滚珠和轴承圈已损坏，轴承转动卡涩，面临报废。而现阶段生产和研制任务繁重，同时保证繁忙生产过程中的安全性，须设计制造一套多余物检查工装。同时，产品还需要翻转操作，该工装可以对产品进行180°的翻转，以应对生产需要。
3 工艺性研究
3.1 基本要求
参照国内外先进的多余物检查方法，同时结合工厂生产实际及产品特点，采用滚动听音的方法进行多余物检查是最现行有效的办法，而且成本较低，使用过程中安全系数高。在确定研究方向后，决定采用产品翻转车来实现多余物检查的功能，利用抱环抱夹在产品上，再转动抱环使产品内多余物在转动过程中发出响声，从而判断产品内是否有多余物。
以多余物检查车为基础，将产品翻转、转运集成在多余物检查车上，实现产品在厂房内短距离转运产品及可不固定位置对厂房内产品进行翻转的功能。
3.2 研究过程
根据上述要求，依据多余物滚动听音检查方法，充分借鉴现有多余物检查工装的设计原理，结合具有产品转运、翻转功能的装置的设计结构，设计一套具有滚动翻转及转运的多功能架车，该架车即可用作产品多余物检查，也可用作产品转运和装配的工装，转运到工作场所后，具有固定支撑，保证工作面稳定可靠。
同时考虑到现阶段生产及研制产品型号繁多，产品直径及支撑位置不尽相同，但差距不大。因此该工装还需针对不同直径和不同支撑位置的产品具有较好的兼容性。通过现场对产品尺寸进行统计，优化数据，最终确定工装架车的设计图纸，如图1所示。
.png)
图示：1-脚轮、2-撑脚、3-导轨、4-压紧螺杆、5-托架、6-压花把手、7-锁紧螺栓、8-抱环
3.3 工装功能实现过程的安全性
3.3.1 移动功能
如图1所示，在撑脚完全收起时，工装架车是通过4只脚轮与地面接触，脚轮是万向轮，可以实现工装在厂房内的转运。脚轮同时具备刹车功能，在将产品放置在工装架车上的过程中，可以将脚轮刹车刹住，防止工装架车移动 。在选用脚轮时，严格按照标准要求对脚轮的承重性进行选择，保证4只脚轮在工装转运过程中对工装的可靠支撑，确保转运安全。
在对产品进行多余物检查或反转时，将撑脚降下支撑住整个工装架车，让脚轮不受力，可以使架车更稳定，更利于产品的多余物检查过程中的安全。
3.3.2 变换支撑位置功能
如图2所示，托架在滑轨上可以进行滑动，逆时针旋转压紧螺栓使其与导轨脱离，即解除了托架与导轨的相对固定，在移动至所需要的位置后，顺时针旋转压紧螺栓，让压紧螺栓与导轨可靠接触，即可对托架进行锁紧。托架被安装在两根导轨上，导轨选用进口MSA 35 LS 2 F0 N 1000-20导轨，每根导轨用13只M8的螺栓固定在框架上，导轨前后均安装有挡板，防止托架从导轨前后滑出。
总体来说，可变换支撑距离的可滑动托架整体稳固牢靠，两端有防止滑动脱出的挡块，同时具有锁死功能，具有良好的通用性和安全性。
.png)
3.3.3 变换支撑不同产品直径功能
由于抱环的抱夹尺寸固定，因此只能通过更换不同内腔抱夹尺寸的抱环来实现对不同直径产品进行装夹的功能。
抱环通过限位销锁定在支承座上，不会脱出。抱环侧面通过活节螺栓将上半环及下半环连接成整个抱环。抱环通过定位螺杆进行上下定位，通过限位螺杆进行周向限位，定位螺杆保证了在分解和安装上下半环时起到抱环处于正上正下的方位，而限位螺栓是保证产品在放入抱环或从抱环取出时抱环不会发生周向转动。通过这种设计，可以有效的保证产品在装夹过程中的安全。
.png)
2.3.4 产品翻转功能
如图3所示，抱环分为两个半环，通过锁紧螺栓紧固连接。将压花把手顺时针旋进下半环的定位孔内将下半环固定，防止下半环沿圆周攒动。此时松开锁紧螺栓，取下上半环，然后将产品放置于上半环上，再将上半环装在下半环上并锁死锁紧螺栓，产品即通过抱环与翻转装置连接。转动抱环180°，即上下抱环位置互换，此时取下下半环，产品即完成了180°翻转功能。
4 实施效果
产品转运翻转装置实现了对不同支撑位置的产品进行支撑抱夹、工装的移动和通过更换抱环实现对不同直径产品的抱夹。现已完成工装的加工及试用，对发现的问题返修后使用效果良好，完全覆盖了现阶段在制的大直径产品。对后续类似直径及支撑长度产品有着较好的兼容性。该装置整体稳固，产品在翻转和多余物检查时不会出现装置的整体晃动，且抱环取放方便，安全性较高。本项目的研究成果可为多型号产品多余物检查的质量和产品转运翻转提供更加可靠的安全性保障。
5 结论
通过对产品转运翻转装置的设计及研究，参与人员对现有在制产品有了更加深刻的认识，在原有工装基础上更加轻量化，减少了因工装本身操作产生的吊装等工作。工装的设计更加的多功能化，在不同产品上均可使用，对后续工装设计多功能化也奠定了坚实的基础。因此，具有广阔的应用推广和产业化前景。