陶小亮 郭云龍

摘 要：隨著佛山工廠產(chǎn)量逐步釋放，各類停臺(tái)問(wèn)題增加，其中機(jī)械化類停臺(tái)影響巨大。BA7完成線板式帶跳齒問(wèn)題占到機(jī)械化設(shè)備停臺(tái)39%，已嚴(yán)重制約產(chǎn)能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)要素分析法，確定要因進(jìn)行優(yōu)化，最終通過(guò)更改板式帶驅(qū)動(dòng)方式解決了跳齒問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：完成線板式帶；跳齒；驅(qū)動(dòng)

一汽—大眾汽車有限公司佛山分公司是一汽—大眾公司在佛山的整車制造基地，參考康采恩標(biāo)準(zhǔn)工廠進(jìn)行規(guī)劃，興建了技術(shù)領(lǐng)先的沖、焊、涂總四大工藝生產(chǎn)車間，主導(dǎo)產(chǎn)品為F11及W66&W77三款車型?？傃b車間占地面積12.6萬(wàn)平方米，生產(chǎn)線采取先進(jìn)的“h”型布局，大大縮短物流路徑。采用可升降電動(dòng)自行吊具，可分離式組合車門吊具以及電動(dòng)可升降滑橇。底盤裝配采用一種全新的適合MQB平臺(tái)的組合式托盤，能夠有效降低制造周期和成本，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)精益化柔性混流生產(chǎn)。當(dāng)前設(shè)備可動(dòng)率達(dá)到98%。其中機(jī)械化停臺(tái)中主要為車身庫(kù)、車門吊具故障、舉升機(jī)故障、BA7完成線板式帶跳齒故障及其他。其中BA7完成線板式帶跳齒停臺(tái)占總停臺(tái)時(shí)間39%，單次停臺(tái)維修時(shí)間在1-7小時(shí)，其中多次停臺(tái)在6小時(shí)以上，嚴(yán)重影響日產(chǎn)量的完成。

一、完成線板式帶跳齒

（一）板式帶傳動(dòng)原理

完成線板式帶由3條塑料板帶線和2段中間連接的過(guò)渡帶組成，如圖1。整條完成線板式帶長(zhǎng)約178米，設(shè)24個(gè)工位。運(yùn)行速度為1-7m/min。塑料板由長(zhǎng)150mm、寬50.8mm的模塊通過(guò)塑料插銷連接，方便拆卸、維修、更換。

板帶輸送線主要有主驅(qū)動(dòng)裝置、副驅(qū)動(dòng)裝置、中間支撐骨架、PE板和塑料板帶等部件組成。驅(qū)動(dòng)裝置采用連接套筒通過(guò)鍵直接與電機(jī)減速機(jī)連接，再通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸組件安全可靠。驅(qū)動(dòng)架采用型鋼焊接而成，地腳采用可調(diào)節(jié)高度的裝置，并且安裝了備用電機(jī)。

中間支撐骨架采用方管焊接而成。上表面鋪設(shè)PE板，下表面安裝托輥組件，減少塑料板帶的磨損并有利于板帶的回程。中間骨架標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為2000mm，高度可調(diào)。

為減小網(wǎng)帶的振幅和消除爬行現(xiàn)象，需要采用副驅(qū)動(dòng)裝置，核心驅(qū)動(dòng)單元為張緊電機(jī)。副驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)類似于主驅(qū)動(dòng)裝置，如圖2所示。板式帶驅(qū)動(dòng)采用速度控制方式，通過(guò)對(duì)張緊電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間和啟動(dòng)速度的控制，為被動(dòng)軸提供相應(yīng)的速度和扭矩使網(wǎng)帶表面張緊來(lái)消除網(wǎng)帶爬行現(xiàn)象，也有效避免了回程懸垂段的振動(dòng)，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3。

正常狀態(tài)下，齒輪與齒槽嚙合。主、副驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)差、板式帶負(fù)載的變化、塑料尺寸的磨損及張緊，都會(huì)導(dǎo)致齒輪齒槽嚙合的誤差并最終導(dǎo)致跳齒。

（二）板式帶跳齒要因分析

成立KVP?小組，對(duì)跳齒問(wèn)題立項(xiàng)攻關(guān)。運(yùn)用頭腦風(fēng)暴的方式，從人、機(jī)、料、法、環(huán)5方面進(jìn)行分析，排除人員誤操作及員工熟練度等因素。通過(guò)多次跳齒現(xiàn)象分析，發(fā)現(xiàn)拆開板式帶后，固定中心齒輪的卡箍有移位，位移量達(dá)到8-12mm，超出了卡箍與中心齒輪3-5mm的間隙標(biāo)準(zhǔn)，繼而導(dǎo)致中心齒輪位置移動(dòng)，因此中心齒輪竄動(dòng)是跳齒要因之一。

主驅(qū)電機(jī)控制器與張緊電機(jī)控制器分別采用了SEW品牌的MoviPro和Movifit變頻器，獨(dú)立控制對(duì)應(yīng)的減速電機(jī)。板式帶啟動(dòng)時(shí)，張緊電機(jī)晚于主驅(qū)電機(jī)0.5-1s啟動(dòng)；停止時(shí)，張緊電機(jī)先于主驅(qū)電機(jī)0.5-1s停止。但在此控制方式下，啟動(dòng)與停止會(huì)出現(xiàn)不同步的情況，當(dāng)主驅(qū)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，制動(dòng)電機(jī)依然在轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致張緊端板式帶拱起與齒輪脫離發(fā)生跳齒。

二、跳齒問(wèn)題對(duì)策研究

（一）加固中心齒輪定位卡箍

將中心齒輪對(duì)準(zhǔn)板帶中心，在被動(dòng)軸上鉆孔，用螺栓固定定位卡箍，確保中心齒輪偏移量在3-5mm的合理范圍內(nèi)，并且按照工廠目前日產(chǎn)1200輛，設(shè)備檢修兩周一次，結(jié)合跳齒問(wèn)題每月發(fā)生1-2次的頻率，定義每2周檢查定位卡箍是否有移位。

（二）更換板式帶材料

通過(guò)對(duì)Habasit板式帶材料的研究，將現(xiàn)場(chǎng)板式帶更換為型號(hào)為M5023 PP+FC、阻燃等級(jí)為B1的新型防火、防靜電的高強(qiáng)度板帶，公稱抗拉強(qiáng)度可達(dá)35000N/m。經(jīng)過(guò)一年多的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行驗(yàn)證，各項(xiàng)性能滿足現(xiàn)場(chǎng)需要。

（三）更換控制器及電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式

板式帶采用速度控制模式。具體實(shí)現(xiàn)方式為當(dāng)板式帶啟動(dòng)時(shí)，設(shè)置制動(dòng)電機(jī)的電流為額定值的20%，僅用于打開張緊電機(jī)的抱閘，取消了單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)的模式。

將控制張緊電機(jī)的變頻器由Movifit更換成MoviPro、張緊電機(jī)更換為帶有編碼器的電機(jī)。MoviPro通過(guò)采集張緊電機(jī)編碼器的速度反饋，與主驅(qū)電機(jī)編碼器值進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)了對(duì)張緊端跳齒的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

三、措施效果驗(yàn)證

通過(guò)對(duì)策的制定與執(zhí)行，統(tǒng)計(jì)板式帶停臺(tái)次數(shù)數(shù)量（柱狀圖）。單月停臺(tái)時(shí)間由210分鐘降低到0分鐘，停臺(tái)次數(shù)由每月發(fā)生1.3次降低到0次，消除了板式帶跳齒導(dǎo)致的停臺(tái)。

四、結(jié)語(yǔ)

本文闡述了完成線板式帶運(yùn)行的基本原理，通過(guò)對(duì)跳齒問(wèn)題現(xiàn)場(chǎng)的研究分析，從設(shè)備驅(qū)動(dòng)方式及材料等要因深入分析，制定了固定中心齒輪定位卡箍、更換板帶材料以及最終更換板帶驅(qū)動(dòng)方式的措施。通過(guò)對(duì)策實(shí)施后停臺(tái)統(tǒng)計(jì)分析，驗(yàn)證了相關(guān)措施的有效性，為后續(xù)工廠二期項(xiàng)目建設(shè)提供借鑒經(jīng)驗(yàn)，具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李宗明.正時(shí)齒形皮帶跳齒原因及預(yù)防[J].汽車維護(hù)與修理，2000，10：15.

[2]田波，胡榮恒，王光建.不對(duì)稱齒形鏈傳動(dòng)性能的分析[J].機(jī)械傳動(dòng)，2004，01：43-47.

[3]周輝.機(jī)電伺服系統(tǒng)中高過(guò)載諧波齒輪傳動(dòng)承載特性的研究[D].南京理工大學(xué)，2011.

[4]韓奎亮.同步帶失效形式的研究[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2012，05：84-86.

[5]陳民棟.雙鋼帶連續(xù)壓機(jī)鋼帶跑偏原因分析及預(yù)防糾正措施[J].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2014，06：59-62.