浅谈摩擦驱动技术在总装车间的应用

摩擦驱动是利用摩擦轮直接接触并压紧而产生的摩擦力来实现动力传递的机械传动。对摩擦材料的要求是:耐磨性好、摩擦系数大和接触疲劳强度高。

总装车间的主要输送线有车身储存线、内饰线、底盘线、最终线、车门分装线、仪表板分装线、发动机分装线等。目前, 摩擦驱动技术已广泛应用到上述各主要生产线。

根据各条线的特点, 车身储存线是介于涂装-总装之间的一条输送线;内饰线、最终线是地面装配线;底盘线、车门线、仪表板线、发动机线均采用空中悬挂输送线, 其中仪表板、发动机线则相对灵活, 也可以采用地面输送的方式。以下分对应各主要线体, 结合线体本身的特点, 对摩擦驱动技术的实际应用进行介绍。

1 车身储存线

车身储存线用于完成油漆之后车身的存储、编组、排序等任务。传统的输送方式多采用积放链完成。

传统输送方式的不足之处。

积放链存在线路复杂、控制复杂、噪声大、冲击大、设备维护工作量大、易产生油污、空吊具存储占地面积大等不足。滑撬输送技术出现后, 线路简单、控制简便、噪声小、维护简便、干净整洁、空滑撬堆垛占地面积小, 有效地弥补了积放链的不足。目前新建工厂大部分已采用滑撬输送线做车身储存线。

但是传统的滑撬输送线由于采用同步带驱动滚轮带动滑撬和工件运行, 滚床本身结构复杂, 制造和运行成本较高。为了降低制造成本, 摩擦滑撬应运而生。

摩擦滑撬是一种把摩擦轮安装在滚床中央, 利用滑撬和工件重力与摩擦轮压紧产生的摩擦力实现传动的输送线。它包括有滚床、滑撬及驱动装置;滑撬底部中间设有一根通长的梁与摩擦轮配合。摩擦滑撬输送机, 在滚床左、右侧梁上各装有若干输送辊, 滑撬在输送辊上运行, 设有导向装置;驱动装置安装于滚床中部, 包括有电机、传动轴及装在传动轴上的摩擦轮, 摩擦轮与滑撬上的摩擦梁滚动连接;采用摩擦滑撬后, 在具备滑撬系统本身各种优势的基础上, 制造成本得到了有效降低, 设备本身的市场竞争力得到大幅提升。

2 内饰线

内饰线主要完成车身内饰件的装配任务。一般在内饰线完成的主要工作内容包括:拆车门、打钢印、装天窗、装仪表板、装前后风挡玻璃等。

内饰线特点:车身离地高度低, 多采用地面输送线。传统方式内饰线多采用板式链。

传统方式的不足。早期的整车厂, 生产能力较小, 每小时生产量在30台以下。在上述条件下, 采用一条板链输送, 能够适应节拍不快、工位数量不多的工厂;随着近年来我国汽车工业发展, 产能要求越来越高, 要求内饰线工位数量要足够多, 仅采用一条板链已难以满足要求;若采用两段板链, 就需要增加空中悬挂输送线才可以实现车身在两段线之间的转运, 转接复杂 (需要同步装置与板链同步运行才能完成转接, 转接难度大) , 设备可靠性下降。相比较板链, 近年来兴起的滑板输送线, 外形美观, 运行平稳可靠, 维护简便、转接简便、柔性好等优势, 得到了制造厂的青睐。

滑板输送线由地面轨道系统、主驱动、快速驱动、阻尼装置、移行装置、滑板、升降台等单元组成。通常呈矩形布置, 工艺段分平行的两段布置, 两段线之间通过移行装置实现转运, 移行区域除满足转运功能外还可以为两段线提供缓冲。与各个相关线体的转接均安排在滑板停止位置完成, 转接可靠 (图1) 。

滑板线是一款典型的“摩擦”驱动输送设备, 主驱动、阻尼驱动、快速驱动均采用摩擦轮驱动。运行时, 位于起始段的主驱动装置上的摩擦轮压紧滑板两边缘, 推着若干块滑板运行, 在末端的阻尼驱动速度略小于主驱, 保证滑板之间贴合紧密, 无缝隙。

摩擦轮主驱动装置用于驱动整条滑板线, 布置在滑板线的起始端, 用四台主驱动装置压在滑板的两个侧边同时驱动。每台主驱动装置采用单台电机驱动一个摩擦轮进行驱动;采用碟簧组压紧;电机带抱闸;底座为型材焊接件, 底面设有聚胺脂材料, 与地面采用调节脚连接。

阻尼驱动采用电机直连摩擦轮, 由碟簧组压紧, 根据主驱动的输送线速度调整自己的输出线速度。阻尼驱动采用单边动力驱动, 电机带抱闸, 另一侧由压滚装置压紧。压滚装置是把摩擦轮布置在滑架上, 通过碟簧压紧, 用于和反转轮装置、快速驱动装置配对压紧。

快速驱动采用的结构形式与阻尼驱动相同, 但减速机不同。电机带抱闸。

滑板的整体框架采用焊接结构, 焊接时采用模具焊接。焊后采用振动时效处理消除内应力。滑板在导轨上采用支撑滚轮支撑, 单边由滚轮导向。在滚床上用两根纵梁支撑, 由滚床的轮缘导向。滑板表面铺设集装箱板, 外形美观, 坚固耐用。

为了满足操作人机工程要求, 改进后在滑板上增加了升降机构, 使滑板上的车身高度可以根据工艺需要进行调整, 有效地降低工人的劳动强度。

3 底盘线、车门线等空中悬挂装配线

总装车间的空中悬挂装配线包括底盘线、车门线、仪表板线、发动机线等。其中发动机线、仪表板分装线, 根据生产需要, 也可以安排在地面输送线上完成。

底盘线主要完成燃油管路、制动油管、油箱、动力总成模块与车身合装、排气管、车轮装配等任务;车门线主要完成车门模块的分装、车门模块检测等任务;发动机线主要完成发动机与变速箱合装、发动机外附件的装配等任务;仪表板分装线主要完成仪表板模块的分装、仪表板模块检测等任务。

空中悬挂装配线常用设备型式包括:积放链、全摩擦输送线 (FDS) 、电动单轨自行小车 (EMS) 等。

20世纪70年代至80年代, 链式输送机被广泛采用, 成本低、技术可靠, 但是噪音大、滴油污染风险大、缺乏柔性。

90年代, 在欧美汽车工厂, EMS被广泛采用, EMS有很好的柔性, 能够实现生产线的精确定位, 但是造价高, 维护困难。

21世纪以来, 随着精益生产理念深入到各个汽车生产企业, 被广泛采用, 成本较低, 柔性好, 低噪音, 无油污 (表1) 。

由上述对比可以看到, 摩擦线是一款成本较低、具有一定柔性、低噪音、无滴油污染, 适应“绿色低成本”造车理念的输送设备。

摩擦线是采用摩擦轮驱动载运小车 (吊具) , 使载运小车连续运行, 从而完成整个输送过程的一种输送设备。摩擦线系统由轨道、车组、主驱动、直线驱动、转弯驱动、上下坡辅助链、吊具等部分组成。

摩擦线可在低速运行时保持平稳、无“爬行”现象, 适于汽车制造行业的装配及其它工艺操作。采用多台摩擦轮驱动, 并与其它驱动方式相结合构成的柔性输送系统, 使得系统设计更加完善和简便, 而且减少了工作环境的机械噪音, 体现了人性化的环保意识。一套完整的摩擦输送设备是由若干个驱动站组成的。摩擦轮由驱动电机带动旋转, 摩擦轮与辅助轮通过弹簧将输送小车的横梁夹紧在中间, 摩擦轮的侧面采用了特殊材料, 它与输送小车横梁的侧面有很大的摩擦系数, 当摩擦轮旋转的时候, 输送小车就在侧面摩擦力的带动下向前移动。摩擦输送设备根据一定的要求不均匀地分布了若干的驱动站, 由一个驱动站将输送小车传送到了下一个驱动站, 按此不断地传递下去, 从而达到了输送工件的目的。

4 结语

目前, 随着摩擦驱动技术的应用效果良好, 越来越多的新建生产线已选用摩擦输送设备, 摩擦驱动技术必将得到更广阔的发展。

摘要：轿车总装车间输送设备型式多种多样, 在建成较早的典型工厂, 主要装配线多采用链条驱动。由于链条易磨损, 易伸长, 传动平稳性差, 运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声, 维护润滑工作量大, 不利于效率提升。近年来, 随着科技发展, 摩擦驱动技术崭露头脚, 逐渐应用到总装输送设备上。摩擦驱动输送线具有运行平稳, 冲击和噪声影响小, 维护简便等优势, 具备支持企业建设“绿色工厂”理念的能力, 在新建工厂的应用越来越广。

关键词：轿车总装车间,摩擦驱动