一汽—大眾汽車有限公司佛山分公司總裝車間完成線板式帶跳齒問題研究

陶小亮 郭云龍

摘 要：隨著佛山工廠產量逐步釋放，各類停臺問題增加，其中機械化類停臺影響巨大。BA7完成線板式帶跳齒問題占到機械化設備停臺39%，已嚴重制約產能目標實現。通過要素分析法，確定要因進行優化，最終通過更改板式帶驅動方式解決了跳齒問題。

關鍵詞：完成線板式帶；跳齒；驅動

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，參考康采恩標準工廠進行規劃，興建了技術領先的沖、焊、涂總四大工藝生產車間，主導產品為F11及W66&W77三款車型。總裝車間占地面積12.6萬平方米，生產線采取先進的“h”型布局，大大縮短物流路徑。采用可升降電動自行吊具，可分離式組合車門吊具以及電動可升降滑橇。底盤裝配采用一種全新的適合MQB平臺的組合式托盤，能夠有效降低制造周期和成本，進一步實現精益化柔性混流生產。當前設備可動率達到98%。其中機械化停臺中主要為車身庫、車門吊具故障、舉升機故障、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占總停臺時間39%，單次停臺維修時間在1-7小時，其中多次停臺在6小時以上，嚴重影響日產量的完成。

一、完成線板式帶跳齒

（一）板式帶傳動原理

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

板帶輸送線主要有主驅動裝置、副驅動裝置、中間支撐骨架、PE板和塑料板帶等部件組成。驅動裝置采用連接套筒通過鍵直接與電機減速機連接，再通過聯軸器帶動驅動軸組件安全可靠。驅動架采用型鋼焊接而成，地腳采用可調節高度的裝置，并且安裝了備用電機。

中間支撐骨架采用方管焊接而成。上表面鋪設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。中間骨架標準長度為2000mm，高度可調。

為減小網帶的振幅和消除爬行現象，需要采用副驅動裝置，核心驅動單元為張緊電機。副驅動裝置結構類似于主驅動裝置，如圖2所示。板式帶驅動采用速度控制方式，通過對張緊電機啟動時間和啟動速度的控制，為被動軸提供相應的速度和扭矩使網帶表面張緊來消除網帶爬行現象，也有效避免了回程懸垂段的振動，結構見圖3。

正常狀態下，齒輪與齒槽嚙合。主、副驅動電機的運轉時差、板式帶負載的變化、塑料尺寸的磨損及張緊，都會導致齒輪齒槽嚙合的誤差并最終導致跳齒。

（二）板式帶跳齒要因分析

成立KVP?小組，對跳齒問題立項攻關。運用頭腦風暴的方式，從人、機、料、法、環5方面進行分析，排除人員誤操作及員工熟練度等因素。通過多次跳齒現象分析，發現拆開板式帶后，固定中心齒輪的卡箍有移位，位移量達到8-12mm，超出了卡箍與中心齒輪3-5mm的間隙標準，繼而導致中心齒輪位置移動，因此中心齒輪竄動是跳齒要因之一。

主驅電機控制器與張緊電機控制器分別采用了SEW品牌的MoviPro和Movifit變頻器，獨立控制對應的減速電機。板式帶啟動時，張緊電機晚于主驅電機0.5-1s啟動；停止時，張緊電機先于主驅電機0.5-1s停止。但在此控制方式下，啟動與停止會出現不同步的情況，當主驅電機停止轉動時，制動電機依然在轉動，導致張緊端板式帶拱起與齒輪脫離發生跳齒。

二、跳齒問題對策研究

（一）加固中心齒輪定位卡箍

將中心齒輪對準板帶中心，在被動軸上鉆孔，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，并且按照工廠目前日產1200輛，設備檢修兩周一次，結合跳齒問題每月發生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

通過對Habasit板式帶材料的研究，將現場板式帶更換為型號為M5023 PP+FC、阻燃等級為B1的新型防火、防靜電的高強度板帶，公稱抗拉強度可達35000N/m。經過一年多的現場運行驗證，各項性能滿足現場需要。

（三）更換控制器及電機驅動方式

板式帶采用速度控制模式。具體實現方式為當板式帶啟動時，設置制動電機的電流為額定值的20%，僅用于打開張緊電機的抱閘，取消了單獨轉動的模式。

將控制張緊電機的變頻器由Movifit更換成MoviPro、張緊電機更換為帶有編碼器的電機。MoviPro通過采集張緊電機編碼器的速度反饋，與主驅電機編碼器值進行對比，實現了對張緊端跳齒的實時監控。

三、措施效果驗證

通過對策的制定與執行，統計板式帶停臺次數數量（柱狀圖）。單月停臺時間由210分鐘降低到0分鐘，停臺次數由每月發生1.3次降低到0次，消除了板式帶跳齒導致的停臺。

四、結語

本文闡述了完成線板式帶運行的基本原理，通過對跳齒問題現場的研究分析，從設備驅動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動方式的措施。通過對策實施后停臺統計分析，驗證了相關措施的有效性，為后續工廠二期項目建設提供借鑒經驗，具有重要意義。

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