王正平1，郭华1，田伟1，叶长成1，朱攀 1
1. 成都领克汽车有限公司，成都龙泉 610010
【摘要】21 世纪以来，科学技术的不断进步，人力成本的不断提高，促使汽车生产制造业的发展面临新机遇与新挑战，汽车生产制造自动化、智能化日益成为全国共识。车身输送系统以及车身的搬运装卸和转载，始终是汽车生产制造系统中发生频率最高、耗时最长的作业之一，而对传统的物料输送方式如带式输送、齿轮齿条输送、辊式输送、链式输送等进行分析总结，可知其均需要大功率的驱动单元，并且系统运行柔性严重不足，完全不能满足生产系统日益提高的自动化、智能化要求。摩擦驱动输送技术作为一种新型的自动化输送技术，以其成本较低、环保节能、结构柔性、维护方便等优点逐渐取代原有的积放链输送。
【关键词】自动化生产线，机械结构、效率生产、安全事故
1 引言
近些年来汽车工业扩张速度非常快，自动化控制伴随着汽车工业的发展，流水线自动化控制在汽车行业四大工艺应用非常广泛，流水线在运行过程中，需要机械装置和自动化电气控制系统的有效协调运行，本文将针对汽车制造行业自动化流水线中的摩擦轮驱动机构（在流水线中启到车身运行的作用）这一特殊设备的运行问题进行专题讨论。
2 摩擦轮驱动的原理及特点
摩擦驱动技术是由一个主动轮加一个从动轮构成摩擦轮组，连接有载物平台的摩擦杆或摩擦链置于摩擦主从动轮之间，摩擦轮与摩擦杆或摩擦链机械通过直接接触挤压产生摩擦力推动输送装置向前运动，利用这一原理实现单点输送驱动的设备称为摩擦驱动单元。
摩擦式驱动输送系统具有传动效率高、无噪声的特点，输送系统由电机减速机直接驱动摩擦轮转动，再利用驱动轮与摩擦杆之间的摩擦力，完成驱动任务。输送装置由于是靠摩擦力完成，所以摩擦表面无需润滑，避免了润滑污染，解决了由输送设备润滑造成的车间环境污染，并且摩擦式的驱动运输系统整体噪音要远小于积放链等传统的运输方式从而使工艺环境得到改善。
摩擦驱动单元由单个驱动单元组成，独立控制，因此具备独立运行能力。即每个驱动单元可独立运行推动吊具运行，和传动运行链必须全链运行输送相比具有非常明显的节能降耗特点，并且出现某一个摩擦驱动单元出现故障的情况下，可以实现单机维修，从而不会影响整个环线系统的运行，从而提高了生产的效率。
3总装车间车身输送摩擦轮结构
本项目的摩擦轮结构为车身输送摩擦轮。摩擦轮驱动单元由电机、主动轮、从动轮、驱动单元基座、从动轮支架、电机安装基座和张紧弹簧等部件组成。
应用于实际的车身输送系统中，在摩擦轮驱动单元基础之上我们运用了车身吊具以及连接钢轨和安装固定支架以及张紧弹簧等机械结构的综合运用，如图所示。
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其中固定支架和钢轨采用螺栓刚性的连接方式，这样避免车身吊具在运行过程中产生较大的震动冲击。张紧弹簧也有较大的弹性系数，在摩擦单元机构安装时候，通过合理的调整张紧弹簧来适应主动轮和从动轮以及吊具之间的间隙。如果间隙过大会导致主动轮空转无法驱动吊具，如果间隙过小又会增大负载也会引起车身吊具与摩擦轮的异响，而且摩擦轮机构长时间运转也会导致主动轮与从动轮和吊具之间间隙变化，也需要通过张紧弹簧来调整主动轮和从动轮以及吊具之间的累积间隙，才能保证摩擦机构稳定的运行。
4总装车间输送摩擦轮系统应用
摩擦轮输送系统是由多个摩擦轮驱动单元组成在一定的线路上连续输送物料的输送系统。在我们车身总装输送系统上来讲，可分为开环和闭环的两种输送方式，比如总装车间的底盘线和后内饰的衔接就可以理解为闭环输送。
在闭环输送摩擦轮系统中，PLC一旦启动后反复循环扫码读取输入状态，会采集各摩擦轮组的当期信号状态，是否被吊具占位由各摩擦轮组对应的光电开关检测来检测吊具实现。
当PLC收到吊具位置信号时，同时会检测下一组摩擦轮结构是否有车身吊具，如果没有检测到吊具，则会发送指令让当前和下一组摩擦轮电机运行，驱动吊具到达下一个摩擦轮停止位；如果下一个摩擦轮有占位信号，当前摩擦轮会等待下个摩擦轮吊具离开无占位信号后再运行。
同时在运行轨道设计过程中为了考虑后期方便吊具检修，可在闭环的输送轨道上增加岔道，当吊具出现故障后，可通过岔道引导到维修区域，降低了在线处理故障时间，提高设备开动率。
5运行过程中的典型案例分析
总装车间车身输送摩擦线在运行阶段故障较多，主要典型案例如下几种
5.1 摩擦轮组的从动轮固定板连接处断裂，导致停线事故的发生，所幸断裂不彻底无人员伤亡及财产损失。如：在试运行期间，底盘总PLC发出报警状态，报警信息为HFR163摩擦轮运行超时，维修人员查找到HFR163的时候发现车身吊具不动，但是主动轮在转，检查发现从动轮与摩擦轮固定支架之间的固定板断裂。造成主动轮和从从轮之间间隙过大，主动轮空转，车身吊具不运行的情况发生。此次事故发生造成停线20分钟时间，折算成经济损失高达5000余元。
5.2 在运行过程中出现两个输送吊具相碰撞的故障案例，原因是在下工位摩擦轮组的吊具检测开关失效，未检测到吊具，PLC系统认为该工位当前无吊具，故驱动本工位吊具到下工位而发生吊具碰撞故障。
基于这些典型故障，所以在检修保养要求有针对性的进行，如针对从动轮固定板开裂问题，应设置预检修基准，定期对所有固定板进行检查，排除脱焊风险；对于吊具碰撞现象，应定期对检测开关进行紧固，避免开关松动失效引起信号丢失造成碰撞故障。
6 安全预防措施
每月检查一次各机械连接处磨损情况和紧固情况；每隔三个月备份一次PLC 程序，即软件博图；摩擦轮电机减速器应定期检查；设备巡检时对易发故障部位重点关注。
7 结语
摩擦轮自动化控制过程中的运行技术是一项系统工程，不但需要设备技术人员有丰富的设计经验，更需要细心的验证。同时作为设备使用方要抓住设备空载试运行阶段查找设备隐患，同时在运行期间一定要加紧巡检排查隐患事故，要制定一套巡检方案，确保验证工作有序进行，在验证过程中要重点观察摩擦轮设备工位的运行动作和控制逻辑，摩擦轮工位是设备隐患较为集中的区域。
参考文献
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