基于设备布局的单轨吊轨道梁布置方法与流程

本发明涉及一种单轨吊轨道梁布置方法,针对现场环境，根据现场设备布局情况进行单轨吊轨道梁布置。

背景技术：

对于常见的流水线作业，设备布局往往是沿厂房方向布置，其布置的形式一般包括直线和弯道两部分。由于流水化作业自动化程度与生产效率要求相对较高，因此，需要使用适当的辅助搬运设备将各工序加工好的成品送往下一工序。目前通常采用传送带输送，由于传送带运输的承载能力较小(一般不大于300kg)，且带本身具有一定的柔性，因此对于大质量或质量相对集中的产品的运输过程，需要采用其余的运输方式代替传送带运输。其中，单轨吊运输作为一种较为成熟的技术，拥有较为广泛的应用市场。

单轨吊虽然具有较大的承载能力，但其本身的应用也有着诸多的限制。由于单轨吊轨道不能如天车一样横向移动，因此基本只能满足一条线上的运输工作。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种可以降低整条生产线生产运输成本。同时可以有效地提高产品生产效率，提高产品生产过程自动化水平的基于设备布局的单轨吊轨道梁布置方法。

基于设备布局的单轨吊轨道梁布置方法，包括以下步骤：

(1)以生产流水线各设备所在位置为参考位置，距各设备200mm距离之外作为与各设备对应的单轨吊轨道梁通过区域；

(2)按照生产流水线作业顺序，将位于同一行或者同一列的设备中与起始作业设备对应的单轨吊轨道梁通过区域的中心点所在位置作为坐标原点，采用最小二乘法，对位于同一行或者同一列的设备分别确定一条基准线，使得位于同一行或同一列设备的各单轨吊轨道梁通过区域的中心点至该基准线的垂直距离满足平方和最小；

(3)当任意一条基准线通过某一设备上方时，则以与该设备对应的单轨吊轨道梁通过区域的中心点为目标点，进行曲线拟合，拟合后的曲线为光滑曲线并通过目标点，曲线不经过阴影区域且能与基准线平滑过渡连接，同时整条曲线各处曲率半径大于等于轨道梁设计标准半径，如果拟合结果存在，则使用该段曲线代替通过某一设备上方位置处的基准线；否则，则采用地面运输设备代替该段基准线处单轨吊进行搬运；

(4)当任意一条基准线未通过同一行或者同一列的设备中的某些设备的单轨吊轨道梁通过区域时，则从基准线未经过的单轨吊轨道梁通过区域的中心点向基准线作垂线，沿该垂线设置一条单轨吊，以实现运输的过程连接；

(5)连接各基准线，具体步骤为：将基准线转弯处的曲率半径与轨道梁设计标准半径比较，当基准线转弯处的曲率半径大于等于轨道梁设计标准半径时，使用轨道梁弯道将两条基准线的转弯处直接连接，若基准线转弯处的曲率半径小于轨道梁设计标准半径，则将两条基准线转弯处分别延长使两者相交连接，然后在每条基准线处分别设置一台单轨吊进行运输。

通过本发明方法，可以实现轨道梁的合理布置，降低整条生产线生产运输成本。同时，对于多条直线布置的生产线系统，通过使用轨道梁将上一步骤与下一步骤进行连接，可以有效地提高产品生产效率，提高产品生产过程自动化水平。

附图说明

图1是基于设备布局的单轨吊轨道梁布置方法的轨道梁基本路线图；

图2是基于设备布局的单轨吊轨道梁布置方法的轨道梁优化路线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明加以详细说明。

单轨吊作为一种常用的辅助运输设备，其具有结构简单、架构便捷、价格低廉等优点，因此在工程中得到了广泛的应用，尤其适用于目前工厂广泛使用的流水线批量生产技术领域。当设备的体积或质量相对较大时，所需的传送带将不能适用于设备的流水线运输工作。同时，由于单轨吊可以很好地完成直线上的设备运输，且能承受较大的工作载荷，但不能如天车一样横向移动，所以本方法旨在提出一种基于现场设备布局的特点来进行单轨吊轨道梁布置的方法，以解决较大质量产品流水线生产过程中的辅助运输问题。

基于上述原理，如附图所示的本发明的基于设备布局的单轨吊轨道梁布置方法，包括以下步骤：

(1)以生产流水线各设备所在位置为参考位置，距各设备200mm距离之外作为与各设备对应的单轨吊轨道梁通过区域。这样可以满足单轨吊设计规范，如图中阴影部分所示为生产流水线各设备，图中的第一区域至第七区域1、2、3、4、5、6、7分别为与各设备对应的单轨吊轨道梁通过区域；

(2)按照生产流水线作业顺序，将位于同一行或者同一列的设备中与起始作业设备对应的单轨吊轨道梁通过区域的中心点所在位置作为坐标原点，采用最小二乘法，对位于同一行或者同一列的设备分别确定一条基准线，使得位于同一行或同一列设备的各单轨吊轨道梁通过区域的中心点至该基准线的垂直距离(如图分别为l1、l2、l3、l4、l5、l6、l7)满足平方和最小；

(3)当任意一条基准线通过某一设备上方时，则以与该设备对应的单轨吊轨道梁通过区域的中心点为目标点，进行曲线拟合，拟合后的曲线为光滑曲线并通过目标点，曲线不经过阴影区域且能与基准线平滑过渡连接，同时整条曲线各处曲率半径大于等于轨道梁设计标准半径(轨道梁设计标准半径可以为3m)，如果拟合结果存在，则使用该段曲线代替通过某一设备上方位置处的基准线,如图中第二区域2所示；否则，则采用叉车等地面运输设备代替该段基准线处单轨吊进行搬运；

(4)当任意一条基准线未通过同一行或者同一列的设备中的某些设备的单轨吊轨道梁通过区域时，则从基准线未经过的单轨吊轨道梁通过区域的中心点向基准线作垂线，沿该垂线设置一条单轨吊，以实现运输的过程连接，如图中第六区域6所示的c单轨吊。即对线路不经过的允许通过区域，设计单独的单轨吊进行辅助运输。

(5)连接各基准线，具体步骤为：将基准线转弯处的曲率半径与轨道梁设计标准半径比较，当基准线转弯处的曲率半径大于等于轨道梁设计标准半径时，使用轨道梁弯道将两条基准线的转弯处直接连接，若基准线转弯处的曲率半径小于轨道梁设计标准半径(轨道梁设计标准半径可以为3m)时，则将两条基准线转弯处分别延长使两者相交连接，然后在每条基准线处分别设置一台单轨吊进行运输；此时，流水线生产产品的搬运工作将由两条轨道梁上的两台单轨吊前后接替完成。图中所示的流水线产品运输过程由a、b两台单轨吊协作完成。

技术特征：

技术总结
本发明公开了基于设备布局的单轨吊轨道梁布置方法，包括以下步骤：(1)以生产流水线各设备所在位置为参考位置，距各设备200mm距离之外作为与各设备对应的单轨吊轨道梁通过区域；(2)采用最小二乘法，对位于同一行或者同一列的设备分别确定一条基准线，使得位于同一行或同一列设备的各单轨吊轨道梁通过区域的中心点至该基准线的垂直距离满足平方和最小；(3)对基准线进行优化；(4)连接各基准线，并进行优化处理。通过本发明方法，可以实现轨道梁的合理布置，降低整条生产线生产运输成本。同时，对于多条直线布置的生产线系统，通过使用轨道梁将上一步骤与下一步骤进行连接，可以有效地提高产品生产效率。

技术研发人员：汤夕春;高斌;刘伟
受保护的技术使用者：天津博迈科海洋工程有限公司
技术研发日：2017.05.11
技术公布日：2017.07.14