CN210593786U - 用于汽车零部件自动发运系统的升降机安全保护系统 - Google Patents

Abstract

用于汽车零部件自动发运系统的升降机安全保护系统，克服了现有技术升降机故障多，存在安全隐患的问题，特征是包括悬链输送系统、上位机系统和PLC控制系统，在升降机电机上安装有升降机电机超载传感器、升降机前端跟车检测传感器，升降机上升越位传感器，升降机上升到位传感器，升降机上升减速传感器，升降机下降减速传感器，升降机下降到位传感器，升降机下降越位传感器，升降机后端跟车检测传感器，在悬链驱动电机上安装有悬链电机过载传感器，有益效果是，通过安全门、安全地毯和升降机的连锁以及多个传感器事先检测出升降机的状态，以预防为主，可避免出现信号虚晃导致系统故障问题的发生，确保了设备的稳定运行和人身安全。

Description

用于汽车零部件自动发运系统的升降机安全保护系统

技术领域

本实用新型属于汽车零部件多种型号混装的自动存储和发送系统，特别涉及用于汽车零部件自动发运系统的升降机安全保护系统。

背景技术

对于汽车生产厂，汽车零部件的种类很多，由于每种部件生产量及需求量各不同，所以库存不同，现有的方法是将库存件存放到器具里面，然后放置于地面储存区，取件时，需要操作人员再从不同的器具内取出来，所以导致产品多次倒手，容易造成划伤；而且由于人工排序，很容易导致排序的错误，且需要投入很大的人力、叉车和场地等。

为了解决以上问题，本申请人在申请号为CN201520575278.1的实用新型中公开了一种节省空间，减少搬运次数，提高产品发运准确率的汽车零部件自动发运系统。该实用新型采用的技术方案包括传动装置、轨道、上件系统、下件系统、若干载具和控制系统；所述的传动装置是，传动链上设有若干挂钩装置，传动链设置在轨道的上端，并与轨道相对应，挂钩装置与载具活动连接，并带动载具沿轨道移动；上件系统和下件系统分别与轨道活动连接。所述的上件系统是,机架Ⅰ上设有升降装置Ⅰ，升降装置Ⅰ一端与配重Ⅰ连接，另一端与连杆Ⅰ连接，连杆Ⅰ与连接导轨Ⅰ固定，连接导轨Ⅰ与载具活动连接；升降装置Ⅰ通过连杆Ⅰ带动连接导轨Ⅰ上下移动，并使连接导轨Ⅰ与轨道活动连接;所述的下件系统是,机架Ⅱ上设有升降装置Ⅱ，升降装置Ⅱ一端与配重Ⅱ连接，另一端与连杆Ⅱ连接，连杆Ⅱ与连接导轨Ⅱ固定，连接导轨Ⅱ与载具活动连接；升降装置Ⅱ通过连杆Ⅱ带动连接导轨Ⅱ上下移动，并使连接导轨Ⅱ与轨道活动连接。该实用新型所述控制系统采用PLC控制，在生产前由系统将生产任务通过触摸屏输入到PLC中，通过系统设置的识别系统将不同的品种输送到各自的专用储存区域存储，并自动调节各个品种按照要求的先后顺序从存储区内出来到达排序区。通过上述汽车零部件发运系统的技术方案，汽车零部件多种型号混装的自动存储和发送系统中的升降机已经可以运用到具有开口和垂直升降的传送系统中，但是，该实用新型提出的技术方案经过近几年的运行中发现，上述汽车零部件自动发运系统中升降机的故障较多，存在较多的安全隐患，自使用该发运系统后，在升降机方面出现了如下一些问题：

第一，由于挂钩装置与载具活动连接，并带动载具沿轨道移动，挂于载具上的零部件产品容易产生晃动，导致信号虚晃情况的出现，一但出现信号虚晃，就会触动后续工件的一些连锁动作，导致程序混乱；

第二，由于发运系统属于开口轨道，容易发生升降机没有到达最高位置时，触发后续工件向前运动，导致小车掉落，存在砸伤人员的风险；

第三，在信号虚晃的情况下，容易存在前车还未落下，后车的一部分进入升降机内，导致前车和后车在升降机内撞车，使升降轨道与输送轨道互相卡住，导致系统故障；

第四，工件进入升降机内，容易存在停止器故障，使小车发生滑落风险；

第五，升降机上下运动时，安全门和安全地毯连锁保护不足，容易造成安全隐患。

在现有技术中，关于升降机安全保护措施一般有超载保护、漏电保护、防止升降机自启动保护、限位保护和电动机过载保护，还有的设有断链保护和门机联动保护，但是对于汽车零部件自动发运系统在悬挂链升降机方面存在的上述问题如何解决没有相关的报道。

申请号为CN201720774550的实用新型公开了“一种升降机设备的身份识别及远程监控系统”，该实用新型包括触摸屏HMI中央数据处理及监控单元、无线网关、无线节点、声光报警灯、升降机控制单元、指纹识别设备、射频识别（RFID）安全门门锁、上限位开关、下限位开关、平台限位开关、逃生门检测单元、称重传感器、安全锁开关、提升电机、护栏门锁、过载指示灯、运行指示灯、平台指示灯；中央数据处理及监控单元通过无线网关与无线节点的无线传输功能，获取升降机设备输入、输出信号，并对故障输出声光报警；系统通过升降机内部指纹识别设备检测操作员是否具备操作权限，通过RFID技术的安全门锁检测操作员是否正规操作安全门；该实用新型不仅能管理操作员的授权和操作问题，还能对升降机运行远程监控及报警。但是该实用新型没有给出汽车零部件自动发运系统在悬链升降机方面存在的上述问题如何解决的技术启示，尤其该实用新型仅为身份识别及远程监控系统，不能应用于开口悬链升降机控制系统中。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是，克服现有技术的不足之处与缺陷，为确保悬链升降机的安全运行和整个系统的稳定运行，让悬链升降机能顺利、安全、可靠的应用于具有开口轨道的传送系统中提供一种用于汽车零部件自动发运系统的升降机安全保护系统。

本实用新型采用的技术方案包括悬链输送系统、上位机系统和PLC控制系统，所述悬链输送系统包括机架、升降架、升降机电机、升降机链条和悬链驱动电机，在所述机架的左右两侧分别安装有左导轨和右导轨，在所述机架上部与升降架水平线共线的位置左右两侧分别安装有左悬链导轨和右悬链导轨，所述左悬链导轨和右悬链导轨均分为两层，上层安装有悬链链条，下层安装有小车，在左悬链导轨的上方安装有第一停止器气缸，在第一停止器气缸的下端安装第一发号杆，在升降架内安装与有第二停止器，在第二停止器气缸的下端通过连杆安装有第二发号杆，在所述机架的前面安装有安全门，在机架的底部安装有安全地毯，在所述升降机电机上安装有升降机电机超载传感器，在所述悬链驱动电机上安装有悬链电机过载传感器，在所述左悬链导轨的下方通过连杆安装有升降机前端跟车检测传感器，在所述第一停止器气缸上安装有第一电磁阀，在第一停止器气缸上安装有第一回位传感器），在所述机架的上部安装有升降机上升越位传感器，在机架的上部安装有升降机上升到位传感器，在机架的上部安装有升降机上升减速传感器，在机架的下部安装有防止断链传感器，在机架下部安装有升降机下降减速传感器，在机架下部安装有升降机下降到位传感器，在机架下部安装有升降机下降越位传感器，在所述右悬链导轨的下部通过连杆安装有升降机后端跟车检测传感器，在第二停止器气缸上安装第二电磁阀，在第二停止器气缸气缸上安装有第二回位传感器，在右悬链导轨上安装有拉伸气缸，在拉伸气缸的后部安装有第三电磁阀和拉伸气缸到位传感器，在所述安全门下端安装有安全门关闭传感器，在所述安全门上端安装有安全门开启传感器，在所述安全地毯上安装有安全地毯检测传感器，在升降架顶部通过连杆安装有升降机到达顶部的机械限位器。

所述上位机系统包括工控机和与工控机连接的手动扫描枪、RFID标签、RFID读写器和工况操作显示屏，所述上位机系统通过工控机用通讯网线与PLC控制系统连接。

所述PLC控制系统包括PLC以及与PLC连接的第一发号杆、第二发号杆、驱动回路、设备控制显示屏、安全继电器、故障报警灯和气动回路，其中，所述驱动回路包括升降机变频器、链条变频器和安全门变频器，所述升降机变频器与升降机电机连接，所述链条变频器与悬链驱动电机连接，所述安全门变频器与安全门电机连接，所述升降机电机分别与升降机电机超载传感器、升降机上升越位传感器、升降机到位传感器、升降机上升减速传感器、升降机下降减速传感器、升降机下降到位传感器、升降机下降越位传感器和升降机下降位置传感器连接；所述悬链驱动电机与悬链电机过载传感器连接，所述安全门电机分别与安全门关闭传感器和安全门开启传感器连接，所述安全继电器分别与急停按钮、安全地毯检测传感器、防止断链传感器、升降机前端跟车检测传感器和升降机后端跟车检测传感器连接，所述气动回路包括第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，所述第一电磁阀与第一停止器气缸连接，第一停止器气缸与第一回位传感器连接，所述第二电磁阀与第二停止器气缸连接，第二停止器气缸与第二回位传感器连接，所述第三电磁阀与拉伸气缸连接，拉伸气缸与拉伸气缸到位传感器连接，所述升降机电机超载传感器、升降机上升越位传感器、升降机到位传感器、升降机上升减速传感器、升降机下降减速传感器、升降机下降到位传感器、升降机下降越位传感器、升降机下降位置传感器、急停按钮、安全地毯检测传感器、防止断链传感器、升降机前端跟车检测传感器、升降机后端跟车检测传感器、第一回位传感器、第二回位传感器和拉伸气缸到位传感器分别与PLC连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）由于本实用新型采用了升降机前端跟车检测传感器和升降机后端跟车检测传感器，如果出现信号虚晃，升降机前端跟车检测传感器和升降机后端跟车检测传感器就会将故障信号发送给PLC,整个系统停止运行，故障报警灯报警，设备显示屏显示故障信息，相关的维护人员处理，即可避免出现信号虚晃导致前车和后车在升降机内撞车，使升降轨道与输送轨道互相卡住，导致系统故障的问题，从而可以避免安全事故的发生；

（2）由于本实用新型采用了升降机位置检测传感器，包括升降机到位传感器、升降机上升越位传感器、升降机下降到位传感器、升降机下降越位传感器、升降机下降减速传感器和升降机上升减速传感器，通过事先检测出升降机的状态，以预防为主，即可进一步防止前车和后车在升降机内撞车，使升降轨道与输送轨道互相卡住导致系统发生故障的问题或者导致小车掉落砸伤人员的风险，确保了设备的稳定运行和人身安全；

（3）本实用新型通过安全门、安全地毯和升降机的连锁，解决了升降机上下运动时安全门和安全地毯连锁保护不足容易造成安全隐患的问题，确保人员在安全门内工作的时候，无论有没有人误操作启动按钮，升降机都不会发生运动，最大限度地保护了操作人员的安全，解决了人员安全保护问题，使升降机稳定地运用到悬链输送系统中，并通过悬链输送系统解决了原来坡道占地问题导致的布局局限性，使工厂的布局更加的灵活，柔性，提高了生产效率，减轻了操作者的负担。

附图说明

图1是本实用新型悬链升降机的结构示意图，

图2是图1的左视图，

图3是图1的俯视图，

图4是本实用新型的控制系统结构框图。

图中：

1.升降机电机，2.升降机链条，

3.悬链驱动电机，4. 悬链电机过载传感器，

5.小车，6.第一发号杆，

7.升降机上升越位传感器，8.升降机到位传感器，

9.升降机前端跟车检测传感器，10.升降机上升减速传感器，

11.安全门，12.防止断链传感器，

13.升降机下降减速传感器，14.升降机下降到位传感器，

15.升降机下降越位传感器，16.安全门关闭传感器，

17.安全门开启传感器，18.升降机后端跟车检测传感器，

19.第二发号杆，20.悬链链条，

21.升降机电机超载传感器，22.安全地毯检测传感器，

23.安全地毯，24.第一电磁阀

25.第一停止器气缸，26.第一回位传感器，

27.拉伸气缸，28.拉伸气缸到位传感器，

29.第三电磁阀，30.第二停止器气缸，

31.第二回位传感器，32.第二电磁阀，

33.机架，34升降架，

35-1.左导轨，35-2.右导轨，

36导轮，37链轮，

38-1.左悬链导轨，38-2.右悬链导轨，

39.配重，40.机械限位器，

411.工控机，412.手动扫描枪,

413.RFID标签,414.RFID读写器,

415.工况操作显示屏，

421.PLC,422.驱动回路，

423.设备控制显示屏，424.安全继电器，

425.故障报警灯，426.气动回路，

427.升降机变频器，428.链条变频器，

429.安全门变频器，430.安全门电机，

431.升降机下降位置传感器，432.急停按钮。

具体实施方式

本实用新型采用的技术方案包括悬链输送系统、上位机系统和PLC控制系统，如图1～图3所示，所述悬链输送系统包括机架33，在机架33的前侧安装有升降架34，在机架33的顶部安装升降机电机1，在升降机电机1上安装升降机电机超载传感器21，在升降机电机1的输出轴上安装有链轮37，在链轮37上安装有升降机链条2，升降机链条2的一端与所述升降架34连接，升降机链条2的另一端与机架33内的配重39连接，在机架33的左右两侧分别安装有左导轨35-1和右导轨35-2，所述升降架34的左右两端设有水平连杆和垂直连杆，在升降架34的左右2个垂直连杆上分别安装有2对导轮36，工作时，在升降机电机1的驱动下，升降机链条2带动升降架34通过左右2侧的导轮36沿着左导轨35-1和右导轨35-2上下运动；在机架33上部与升降架34水平线共线的位置左右两侧分别安装有左悬链导轨38-1和右悬链导轨38-2，左悬链导轨38-1和右悬链导轨38-2均分为两层，上层安装有悬链链条20，下层安装小车5，在左悬链导轨38-1的上面安装有悬链驱动电机3，在悬链驱动电机3上安装有悬链电机过载传感器4，在左悬链导轨38-1的下方通过连杆安装升降机前端跟车检测传感器9，在左悬链导轨38-1的上方安装有第一停止器气缸25，在第一停止器气缸25上安装第一电磁阀24，在第一停止器气缸25的气缸上安装有第一停止器回位传感器26，在第一停止器气缸25的下端安装第一发号杆6，在机架33的上部安装有升降机上升越位传感器7，在机架33的上部安装升降机到位传感器8，在机架33的上部安装有升降机上升减速传感器10，在机架33的下部安装有防止断链传感器12，在机架33下部安装有升降机下降减速传感器13，在机架33下部安装升降机下降到位传感器14，在机架33下部安装升降机下降越位传感器15，在右悬链导轨38-2的下部通过连杆安装有升降机后端跟车检测传感器18，在升降架34内安装第二停止器气缸30，在第二停止器气缸30上安装第二电磁阀32，在第二停止器气缸30上安装第二回位传感器31，在第二停止器气缸30的下端通过连杆安装有第二发号杆19，在右悬链导轨38-2上安装有拉伸气缸27，在拉伸气缸27的后部安装有第三电磁阀29和拉伸气缸到位传感器28，在机架33的前面安装有安全门11，在安全门11下端安装有安全门关闭传感器16，在安全门11上端安装有安全门开启传感器17，在机架33的底部安装有安全地毯23，在安全地毯23上安装有安全地毯检测传感器22，在升降架34顶部通过连杆安装有升降机到达顶部的机械限位器40。

如图4所示，所述上位机系统包括工控机411以及与工控机411连接的手动扫描枪412、RFID标签413、RFID读写器414和工况操作显示屏415，所述上位机系统通过工控机411用通讯网线与PLC控制系统连接，所述PLC控制系统包括PLC421以及与PLC421连接的第一发号杆6、第二发号杆19、驱动回路422、设备控制显示屏423、安全继电器424、故障报警灯425和气动回路426，其中，所述驱动回路422包括升降机变频器427、链条变频器428和安全门变频器429，所述升降机变频器427与升降机电机1连接，所述链条变频器428与悬链驱动电机3连接，所述安全门变频器429与安全门电机430连接，所述升降机电机1分别与升降机电机超载传感器21、升降机上升越位传感器7、升降机到位传感器8、升降机上升减速传感器10、升降机下降减速传感器13、升降机下降到位传感器14、升降机下降越位传感器15和升降机下降位置传感器431连接；所述悬链驱动电机3与悬链电机过载传感器4连接，所述安全门电机430分别与安全门关闭传感器16和安全门开启传感器17连接，所述安全继电器424分别与急停按钮432、安全地毯检测传感器22、防止断链传感器12、升降机前端跟车检测传感器9和升降机后端跟车检测传感器18连接，所述气动回路426包括第一电磁阀24、第二电磁阀32和第三电磁阀29，所述第一电磁阀24与第一停止器气缸25连接，第一停止器气缸25和第一回位传感器26连接，所述第二电磁阀32与第二停止器气缸30连接，第二停止器气缸30和第二回位传感器31连接，所述第三电磁阀29与拉伸气缸27连接，拉伸气缸27和拉伸气缸到位传感器28连接。

工作时，操作员将工件挂到小车5上，用手动扫描枪412扫描工件，与上位机系统给的编码匹配后，指示灯变绿，操作员从安全门11内出来，按启动按钮，此时安全门电机430开始关闭，安全门关闭传感器16检测到安全门11关闭，安全地毯检测传感器22没有信号触发，悬链输送系统开始运行，升降电机1开始转动，升降架34从底部开始上升，运行到上升减速传感器10后，开始减速，到上升到位传感器8后，升降机停止运行，第二停止器气缸30打开，悬链链条20将小车5从升降架33内带出来，第二号发号杆19给第一停止器气缸25信号后，第一停止器气缸25打开，第二停止器气缸30关闭，悬链链条20将小车5带到指定的位置，拉伸气缸27开始伸出，将小车5拉到升降架33内，第二号发号杆19检测到有小车5进来，拉伸气缸回位传感器28检测到信号后，升降机电机1开始运动，通过升降机链条2将升降架33下降到升降机下降减速传感器13处，升降机电机1开始减速，直到升降机下降到位传感器14检测到信号后，升降机电机1停止，安全门11打开，安全门打开传感器17检测到信号后，安全门电机430停止。

当出现升降机电机超载、升降架上升越位，升降架下降越位，悬链电机过载、断链、升降机前跟车或升降机后跟车故障时，相应的升降机电机超载传感器21、升降机上升越位传感器7，升降机下降越位传感器15，悬链电机过载传感器4、防止断链传感器12，升降机前端跟车检测传感器9、升降机后端跟车检测传感器18，以上传感器将故障信号发送给PLC421,故障报警灯425报警，设备显示屏423显示故障信息，相关的维护人员处理；当有紧急情况发生时，操作员可通过急停按钮432让系统停止运行，相关的维护人员处理。

通过上述安全系统的设置和连锁保护，起到了对汽车零部件自动发运系统的升降机的安全保护，避免了出现信号虚晃造成安全事故的发生。

Claims (3)

1.用于汽车零部件自动发运系统的升降机安全保护系统，包括悬链输送系统、上位机系统和PLC控制系统，所述悬链输送系统包括机架（33）、升降架（34）、升降机电机（1）、升降机链条（2）和悬链驱动电机（3），在所述机架（33）的左右两侧分别安装有左导轨（35-1）和右导轨（35-2），其特征在于，在所述机架（33）上部与升降架（34）水平线共线的位置左右两侧分别安装有左悬链导轨（38-1）和右悬链导轨（38-2），所述左悬链导轨（38-1）和右悬链导轨（38-2）均分为两层，上层安装有悬链链条（20），下层安装有小车（5），在左悬链导轨（38-1）的上方安装有第一停止器气缸（25），在第一停止器气缸（25）的下端安装第一发号杆（6），在升降架（34）内安装与有第二停止器气缸（30），在第二停止器气缸（30）的下端通过连杆安装有第二发号杆（19），在所述机架（33）的前面安装有安全门（11），在机架（33）的底部安装有安全地毯（23），在所述升降机电机（1）上安装有升降机电机超载传感器（21），在所述悬链驱动电机（3）上安装有悬链电机过载传感器（4），在所述左悬链导轨（38-1）的下方通过连杆安装有升降机前端跟车检测传感器（9），在所述第一停止器气缸（25）上安装有第一电磁阀（24），在第一停止器气缸（25）上安装有第一回位传感器（26），在所述机架（33）的上部安装有升降机上升越位传感器（7），在机架（33）的上部安装有升降机上升到位传感器（8），在机架（33）的上部安装有升降机上升减速传感器（10），在机架（33）的下部安装有防止断链传感器（12），在机架（33）下部安装有升降机下降减速传感器（13），在机架（33）下部安装有升降机下降到位传感器（14），在机架（33）下部安装有升降机下降越位传感器（15），在所述右悬链导轨（38-2）的下部通过连杆安装有升降机后端跟车检测传感器（18），在第二停止器气缸（30）上安装第二电磁阀（32），在第二停止器气缸（30）上安装有第二回位传感器（31），在右悬链导轨（38-2）上安装有拉伸气缸（27），在拉伸气缸（27）的后部安装有第三电磁阀（29）和拉伸气缸到位传感器（28），在所述安全门（11）下端安装有安全门关闭传感器（16），在所述安全门（11）上端安装有安全门开启传感器（17），在所述安全地毯（23）上安装有安全地毯检测传感器（22），在升降架（34）顶部通过连杆安装有升降机到达顶部的机械限位器（40）。

2.根据权利要求1所述的用于汽车零部件自动发运系统的升降机安全保护系统，其特征在于，所述上位机系统包括工控机（411）和与工控机（411）连接的手动扫描枪（412）、RFID标签（413）、RFID读写器（414）和工况操作显示屏（415），所述上位机系统通过工控机（411）用通讯网线与PLC控制系统连接。

3.根据权利要求1或2所述的用于汽车零部件自动发运系统的升降机安全保护系统，其特征在于，所述PLC控制系统包括PLC（421）以及与PLC（421）连接的第一发号杆（6）、第二发号杆（19）、驱动回路（422）、设备控制显示屏（423）、安全继电器（424）、故障报警灯（425）和气动回路（426），其中，所述驱动回路（422）包括升降机变频器（427）、链条变频器（428）和安全门变频器（429），所述升降机变频器（427）与升降机电机（1）连接，所述链条变频器（428）与悬链驱动电机（3）连接，所述安全门变频器（429）与安全门电机（430）连接，所述升降机电机（1）分别与升降机电机超载传感器（21）、升降机上升越位传感器（7）、升降机到位传感器（8）、升降机上升减速传感器（10）、升降机下降减速传感器（13）、升降机下降到位传感器（14）、升降机下降越位传感器（15）和升降机下降位置传感器（431）连接；所述悬链驱动电机（3）与悬链电机过载传感器（4）连接，所述安全门电机（430）分别与安全门关闭传感器（16）和安全门开启传感器（17）连接，所述安全继电器（424）分别与急停按钮（432）、安全地毯检测传感器（22）、防止断链传感器（12）、升降机前端跟车检测传感器（9）和升降机后端跟车检测传感器（18）连接，所述气动回路（426）包括第一电磁阀（24）、第二电磁阀（32）和第三电磁阀（29），所述第一电磁阀（24）与第一停止器气缸（25）连接，第一停止器气缸（25）与第一回位传感器（26）连接，所述第二电磁阀（32）与第二停止器气缸（30）连接，第二停止器气缸（30）与第二回位传感器（31）连接，所述第三电磁阀（29）与拉伸气缸（27）连接，拉伸气缸（27）与拉伸气缸到位传感器（28）连接，所述升降机电机超载传感器（21）、升降机上升越位传感器（7）、升降机到位传感器（8）、升降机上升减速传感器（10）、升降机下降减速传感器（13）、升降机下降到位传感器（14）、升降机下降越位传感器（15）、升降机下降位置传感器（431）、急停按钮（432）、安全地毯检测传感器（22）、防止断链传感器（12）、升降机前端跟车检测传感器（9）、升降机后端跟车检测传感器（18）、第一回位传感器（26）、第二回位传感器（31）和拉伸气缸到位传感器（28）分别与PLC（421）连接。

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