工序之间的物料搬运是制造型企业生产中重要的辅助生产过程,企业采用合理、高效的物料搬运设备对提高其生产效率具有重要的意义。自动化是提高物料搬运设备生产效率的有效手段,也是其未来的发展方向之一。本文介绍的一种采用电动葫芦的自动搬运系统,正是体现此发展方向的一种尝试。电动葫芦是一种轻小型起重设备,广泛用于各行各业需要提升、搬运轻小型物料的场合。它主要由导轨、行走电机和起升电机等部分构成,并通常采用线控或遥控的方式由人工进行操作控制。但这种传统的电动葫芦设备应用于工序间物料输送时存在着以下主要缺点:(1)它需要人工操作,甚至需要专人操作。这不但降低了生产效率,而且在一些特殊情况下,如物料或应用场合是对人体有毒或有害的,更可能导致人员意外伤害事故的发生。(2)它在运行过程中很难被精确定位,而只能由操作人员根据其经验来进行定位。其原因是运动惯量大,驱动轮、运行轨道及运行导向装置均较粗糙,运行过程中存在吊钩和物料的摇摆问题等因素。以上问题的存在对电动葫芦用于生产线中工序间的物料输送是很不利的,针对这些问题,本文进行了相关的研究工作并采取了相应的措施,这些工作和措施主要包括:(1)研究了传统电动葫芦升级为全自动运行设备的技术可行性。当传统电动葫芦的应用场合满足了适当的技术条件时,那么该电动葫芦在技术上是可被升级成为全自动运行的。这些条件主要包括:电动葫芦的装卸物料点为固定位置或有一定规律;运行路径可以确定;物料的装卸可以自动进行;吊钩和物料的摆动可被有效抑制;起升和平移的位置可以被检测等。(2)重新设计了电动葫芦搬运系统的机械结构,即主要由钢结构龙门架、电动葫芦大车、小车、横向及纵向的运行轨道、安装在小车下方横梁两端的电动葫芦等部分构成。(3)重新设计了电动葫芦平移运动的驱动电机和传动结构,采用了伺服电机加同步带的驱动结构。(4)分析了生产工艺要求及安全要求,并详细列出了此处物料输送的各种工作任务及其条件。(5)重新设计了电动葫芦自动搬运的控制系统。即采用了PLC、位置控制模块、伺服电机及伺服驱动器、编码器、接近开关等多种自动化产品作为检测或控制的元部件,并采用触摸屏作为人机界面。在控制方法上采用了位置标定、I/O驱动、逻辑控制和定位控制等方法。首先建立坐标系确定系统的机械原点,并对所有的物料装卸点进行位置标定,确定各位置坐标。然后系统根据I/O状态和逻辑运算结果驱动相应的伺服电机运行到指定的物料装卸点,并进行相应的装卸物料动作,完成后返回原点。经过这些研究工作及改造措施后,传统的电动葫芦就被升级为全自动运行的设备了,完全可满足工序间的物料输送并实现该工位的无人值守,即达到了“机器换人”的效果,提高了生产效率。在物料有毒或有害的场合也可以有效避免因人工操作而可能造成的意外伤害事故。