工件在輸送輥道上運行時，由于工件加工或裝配的需要，輸送輥道需要間斷地啟停。頻繁地啟停不僅影響了流水線中其它工位的生產，還會造成整個企業生產效率的降低。文中提供的是一種用于工件輸送的摩擦式積放輥道，它依靠摩擦式輥輪支撐并驅動裝有工件的托盤完成流水線的輸送，在無需間斷啟停的情況下，可以實現托盤任意位置的停止與放行。

關鍵詞：積放輥道；摩擦式；流水線；結構設計

0 引言

輥道輸送機構是自動化生產流水線裝備中重要的組成部分，可以承載著物品進行直線、曲線、水平、傾斜運行，并能協助物品完成加工、裝配、試驗、包裝等生產工藝[1]。

在歐、美等工業發達國家，輥道輸送設備已經在各行業廣泛應用，且已形成相應的標準和系列[2]。由于我國對工業自動化裝備的引進、研究相對較晚，所以對于許多自動化生產線裝備來說，大部分還需要進口[3]。近年來，我國的制造業有了突飛猛進的發展，國內眾多企業開始對傳統的同步輸送線進行非同步（柔性）自動化生產流水線改造[4]，因此，企業對柔性化生產流水線裝備的需求量會迅速增長。

本文研究的摩擦式積放輥道正是運用于柔性化生產流水線中的一種結構簡單、效率較高、維護方便的輸送機構[5]。它的驅動輥輪靠兩側布置，可以很方便地穿插布置于每個加工或裝配專機的間隙處，在工件的輸送過程中需借助托盤完成連續輸送，當托盤被阻擋機構擋停時，托盤與支撐托盤的輥輪處于“短暫”的相對靜止狀態，這就很好地避免托盤表面的磨損，保證托盤的質量和使用壽命[6]。這種“短暫的停留”給工件的加工、垂直或拐彎輸送、安裝、檢測等工位創造了重要的時間存儲[7]。

1 結構原理

1.1 總 述

摩擦式積放輥道主要由驅動機構、輥輪組件、型材支架、阻擋機構、工件托盤等組成。工件托盤由上托盤和下托盤兩部分組成，上托盤主要支撐著工件，下托盤主要支撐著上托盤和工件。整個工件托盤放置在輥輪上，與輥輪形成相對靜止或相對運動兩種狀態。其總體結構如圖1所示。

摩擦式積放輥道的工作原理是：驅動機構1中的減速電機通過傘齒輪傳動帶動輥輪組件2旋轉，輥輪組件2驅動上方的工件托盤5前進，當工件托盤5被阻擋機構4阻擋后，輥輪組件2中的軸在驅動機構1的驅動下仍會繼續旋轉，此時，輥輪組件2中的輥輪相對工件托盤5處于靜止狀態，即輥輪組件2中軸與外輥輪相對打滑的情況下，實現非同步輸送功能(即柔性輸送)。

1.2 積放的實現條件

輥輪組件的結構剖視圖如圖2所示。積放的實現條件與輥輪組件中的輥輪2、輥輪軸3、摩擦套8密切相關。

1）輥輪2需要帶動輥輪上方的托盤并能連續輸送。連續輸送時，輥輪軸3與輥輪2是同步旋轉的（即無相對滑動），此時托盤底面與輥輪屬于滾動摩擦，驅動力需要大于托盤底面與輥輪的滾動摩擦力。

2）當托盤被擋停后，輥輪軸3繼續旋轉的情況下，輥輪2需要與托盤處于相對靜止狀態。此時，輥輪2與托盤底面的滑動摩擦力由很小變為很大，摩擦套8（與輥輪2過盈配合）與滾輪軸3開始相對滑動。

綜上所述：積放功能的實現需要滿足以上兩個條件。

2 配置

2.1 技術參數

摩擦式積放輥道采用模塊化、標準化設計，每段輥道標準長度2 m，方便對接和拆卸；輥道額定負荷為60～300 kg/m；運行速度為8～12 m/min；驅動方式為減速電機驅動，驅動功率為0.55 kW；輥輪統一采用GCr15鋼，熱處理，熱處理后表面硬度可達30～42 HRC；輥道高度設計為800 mm，符合人機工程學的要求；所有支腿配有調整地腳，調整高度是上下30 mm。

2.2 可控性

每段輸送輥道均設置停止器，可以實現托盤在操作位的啟停和預存位的預停，以保證工件處于靜止狀態完成加工或裝配工作。停止器的控制設置手動、自動、通過等三種模式[8]。相鄰工位之間的停止器互鎖、聯動[9]。

2.3 安全性

摩擦積放輥道為全封閉結構形式。在與其他專機設備不干涉的前提下，線體上除與托盤底面接觸的輥輪露出外，其余上表面均采用1.5 mm厚的不銹鋼板折彎件封蓋[10]。側面采用鋁型材護網進行密封，以防止螺栓等小零件的掉落，并保證整線便于維修[11]。

3 新材料的應用

3.1 輕質鋁型材的應用

積放輥道的主體承重軌道采用整體拉伸成型的鋁合金型材，其材質和截面形狀尺寸不僅具有較高的剛度和穩定性，而且還具有整潔的外觀、較輕的質量等優點[12]。鋁合金型材質量較常規鉚焊鋼結構結構要減輕約20%，成批量的鋁型材也在一定程度上減少了制作軌架的工作量[13]。

3.2 自潤滑軸承的應用

積放輥道的摩擦套采用了一種帶有自潤滑功能的新型工程塑料軸承。軸承結構如圖3中所示的內鑲嵌件[14]。傳統的用銅或鑲嵌固體潤滑劑的銅合金材料制作的摩擦套逐漸被性能卓越的工程塑料軸承所代替。此類工程塑料軸承混合了精確比例的加強纖維和固體潤滑脂，在它工作時由于壓力和運動釋放出存儲在基體材料中的成千上萬的固體潤滑粒子，使它們到達軸和軸承的接觸面上，這些粒子足以使接觸面得到充足的固體潤滑，從而實現干運行[15]。因此該類軸承具有摩擦因數低、高機械阻尼、耐磨損、重量輕、免維護、環保等多種優點，成為傳統滑動軸承的良好替代品。

4 結 語

目前國內對摩擦式積放輥道的研究還比較少，隨著制造業向自動化、智能化、信息化等方向的發展，國內對積放輥道的需求會急速增長，所以對于此類輸送機非常有必要進行深入的研究。