众所周知，承载式车身与前后悬架及动力总成的配合会影响到车辆的整体性能。合装如果出现偏差，会导致车辆前束角、外倾角等关键参数不合格，造成车辆检测不通过，增加维修成本。在大批量高节拍的车间，合装工位是节拍提升的瓶颈工位，高可靠性的合装设备是确保车间可动率指标达成的必要条件。

汽车动力合装的形式有AGV（自动导引车）、RGV（有轨导引车）、静音齿形链以及升降滑板等，我公司A工厂采用RGV形式，设备使用中存在取电异常、工件转接精度不足、举升丝杠损坏以及驱动差速器损坏等诸多问题，严重制约了总装车间的可动率，现将问题解决经验进行总结。

       工作原理及部件构成
       1.机械构成
       RGV设备按照机械构造划分共可分为3个部分：行走装置、轴距调整装置和举升装置，如图1所示。

（1）行走装置
       行走装置由一组驱动设备（图2）、四组随行轮（四角布置）以及两组导向轮（车体行进中心线）组成，动力由3 kW SEW变频电动机提供，实现RGV在整个轨道内水平运行。

（2）RGV轴距调整装置
       RGV轴距调整装置（图3）是便于不同车型合装时托盘定位销与上车身对正而设置的调整装置，其采用滚珠丝杠实现在2 400～3 000 mm范围内的调整量。

       （3）举升装置
       举升装置是将动力总成和后悬架举升至合装高度的装置，整体采用三级叉臂机构，采用四个2 kW伺服电动机驱动和齿轮传动、通过滚珠丝杠顶升能够实现1 020 mm的举升行程，具有下限位自动锁死功能，平台在高位具有X向±120 mm，Y向±50 mm的浮动量，如图4所示。

       2.工艺流程
       RGV工艺布局如图5所示。RGV自动转接工件（B点）后，运载前后悬架与车身对正（C点），并在底盘线下方与底盘线保持随行状态（CD段），通过自动举升，实现底盘与车身的结合；完成动力合装后，前后悬托盘在RGV的输送下自动返回（A点），全过程实现全自动。

典型问题的解决方案
       1.RGV取电异常
       在RGV使用的过程中，多次出现取电报警和自动断电。车体采用法勒无接触供电系统，取电器正常输出电压为560 V，测量报警RGV取电器输出电压为0 ～440 V不等。确定为取电故障。

       经调查，取电器的取电效率与电缆和取电器的距离S成反比，且当S≥15 mm时，取电效率急剧下降，RGV使用2部3 kW取电器,驱动电动机功率为3 kW，当取电功率小于该值时，易造成驱动供电不足，使设备无法正常运行。

       RGV车体制作误差为3 mm，地面铺设偏差极限值约为50 mm（图6），无法保证车体0 ～15 mm的取电范围要求。RGV运行区域地面采用二次浇筑，取电线缆采用聚氨酯浇筑的形式进行填充（图7），且地面运行一个月后出现反砂现象,对地面重新浇筑后铺设固化剂和无机纳米材料涂层,并对取电线缆铺设高度进行调节，以保证取电器取电效率。
       

基于以上过程，制定合装线运行区域要求：合装线运行区域基础采用整体地面铺设形式，满足地面平整度在4 000 mm×2 000 mm 范围内小于3 mm；地面承载能力4.5 t/㎡，地面许用压强4.5 MPa；供电电缆周围100 mm内不能存在金属。轨道可后期剔凿，取电线缆铺设采用高度可调节支撑架设，以盖板覆盖，便于快速调节。

       2.主驱减速机选型问题 
       线体运行节拍须随车间生产计划进行变化，因此RGV运行速度要满足速度变化的基本需求。对全段运行状态进行分析：RGV运行最慢速度3.6 m/min（CD合装段，以30 JPH节拍运行），最快运行速度23.1 m/min（DA快速返回段，以72 JPH节拍运行），高低速相差近7倍。
       

RGV驱动电动机采用3 kW变频电动机驱动，在使用过程中发现驱动电动机异常发热，温度接近80 ℃，对RGV各个运行区间进行频率监控，发现RGV最慢速运行过程中，电动机运行频率为4.4 Hz，属于超低频运行。对驱动机构进行分析，基于机械结构和取电功率限制，确定通过改变传动减速比，来调整电动机运行频率。
       

经分析变频电动机减速机减速比为3.77，驱动机构采用齿轮传动，其传动比为10.26，轮径为300 mm，重新选定驱动电动机减速机（图8），要求电动机运行频率为8～60 Hz，避免出现超高频和超低频运行状态。重新确定减速机减速比为6.05。

       由于底盘合装线极限运行速度偏差较大，因此不建议选用变频电动机。建议采用伺服电动机作为驱动电动机，既能做到准确定位又能准确控制其运转速度。
       

3.驱动机构差速器齿轮损坏
       差速器（图9）作为驱动系统中的关键部件，起到在直线段（AB段,CD段）传递电动机输出转矩,保证RGV直线行走的作用；在转弯段（BC段,DA段）起到差速作用，使内外侧驱动轮转速不同，保证RGV转弯。在使用过程中驱动差速器行星齿轮多次损坏，尤其以合装段（CD段）居多。当差速器行星齿轮损坏时，RGV停止运行，但底盘线会继续运行，造成发动机和车身拖拽，严重时甚至会造成产品报废。且发生在合装段的事故无法快速移出维修，进而造成车间长时间停线，处理时间长达30 min。

 作为设备可靠性的关键参数，特对此问题进行重点分析，RGV全段运行存在3种极限状态，具体如下：
       （1）直线低速行驶状态
       在直线低速行驶状态下，设备在CD段以30 JPH节拍速度慢速运行，电动机输出转矩最大。
   

   （2）转弯行驶状态
       转弯行驶状态下，设备在BC段运行，差速器工作保证驱动内侧与外侧轮子形成差速便于转弯。内外轮运行轨迹如图10所示。

       （3）合装段拖拽状态
       合装段拖拽状态即在CD段，因RGV驱动系统损坏无法行走而导致底盘线拖拽RGV行走的状态。若合装段发生拖拽，则驱动轮所受的力为轮子的滑动摩擦力。
经计算，差速器行星齿轮单齿面受剪强度小于极限值，所以齿轮选材无问题。
       

对差速器齿轮进行金相分析，结论为基体金相组织不均匀，使整体使用性能降低。在差速器加工制造过程中，对重点部件材质处理工艺未做充分检验，造成部件使用过程中损坏。因此，建议RGV驱动采用舵轮形式，便于现场安装调试，且能够降低对地面精度要求；后期若仍采用该差速器结构，应对关键部件的加工质量进行管控。
       

4.举升装置
       举升装置在使用过程中，出现顶升力不足、举升过程晃动严重等问题，且因RGV前后车体长度限制（5 200 mm），叉臂无法加长，因此对举升机构进行分析如下:
       

经以上对比，RGV叉臂式举升结构需结合工件的转接高度、合装吊具离地高度、工件自动转接形式以及举升行程选取对应的举升结构，且叉臂及连接轴需经过严格的数据核算，确保部件强度。丝杠举升结构应考虑安全性，避免选用链传动。

总结
       RGV（有轨导引小车）作为价格低廉、技术成熟、应用广泛的底盘动力合装形式，越来越多应用于汽车装配行业，它具有结构简单、稳定可靠的特点，可帮助操作人员高效地完成合装
作业。