地板部分:五种车型的地板的区别主要是长短不同(分单排、1.5排、双排)和后托架定位孔不同(EQ1032车型为圆孔, EQ1040方孔,孔位相差很小),根据这种情况,单排、1.5排地板用同一基准定位,定位销均采用带夹紧功能的多功能销,后托架圆孔和方孔的切换采用自动升降装置实现,升起状态为方形多功能销,降下状态为圆形多功能销,
多品种车身混流焊装自动线的开发研制
。双排地板前部及中部定位基准同单排地板的圆孔状态,后部定位基准单独设计。侧围部分:五种车型的侧围的区别主要是长短不同(分单排、1.5排、双排),根据产品的特点,单排、1.5排侧围的定位基准重复的较多,且容易避免二者专用定位基准的干涉,所以单排、1.5排侧围采用平移装置实现车型切换,平移距离为400mm;双排侧围的定位基准前部同单排侧围,后部定位基准单独设计。2.3.3 车身合装夹具的整体结构汽车分公司原来的车身合装夹具焊后的车身外形尺寸不稳定,特别是前风窗尺寸偏差较大,造成整车风窗玻璃装配困难,在新自动线车身合装夹具的研制中必须解决这个问题。我们对汽车分公司原来的车身合装夹具进行了认真的分析,找到了车身质量不稳定的原因:原来的车身合装夹具均采用的侧底板翻转式结构,这主要是考虑侧围上料的方便性,但由于翻转式结构决定了侧底板刚性较差,而且翻转的拖动气缸为保证足够的推力缸径选用的较大(缸径在200mm以上)、两个气缸并排使用,在气缸的推力下侧底板发生了变形,根据这种情况无法保证夹具精度,我们从经济性及可靠性上考虑,自动线车身合装夹具整体型式采用侧底板平移式结构,人工上料。侧底板平移式结构确定侧底板刚性良好的设计前提,也不需要大缸径的气缸拖动,一侧只使用一个气缸,通过设置合理的限位块,可以大大减小侧底板的变形量,从而保证了夹具的定位精度;通过增加侧底板平移距离,(平移距离为800mm)提高夹具的开敞性,人工侧围上料的方便性得到改善。平移通过气缸拖动的直线导轨机构来实现,前后都设置了缓冲器及锁紧机构。如图二所示。图二2.3.4 顶盖合装夹具的整体结构顶盖合装夹具采用侧底板固定式结构,前风窗采用平移加翻转机构扶正定位,顶盖的定位采用平移机构,设计高位平台及平移踏板以便于顶盖焊点的焊接。2.3.5 理论定位点的选择 考虑到与分装夹具的协调,该夹具件理论定位点的选择根据单排座车身的PLP图(理论定位基准图)确定,其他零件的定位点与分装夹具一致,基准统一,减小积累误差。2.3.6 馈电枪的采用车身合装工位的焊点高度相差很大,前横梁部分的焊点与地板部分的焊点高度相差1700mm,二者无法协调,施焊条件很差,人工点焊因施焊状态不好无法保证焊接质量。这种情况下,采用馈电枪施焊可以解决这个问题,馈电枪可以保证焊枪沿焊点处法线方向施焊,确保焊点质量,且焊点位置精确;使用馈电枪不仅能降低工人的劳动强度,而且还能提高工人的劳动效率。2.3.7 工件输送机主线采用抬起步进式往复输送机,全长44.5米,输送机的垂直升降采用电机拖动的平行四边形加导向滑槽机构,并且采用液压缸和气缸平衡输送机及工件重量;输送机的步进平移采用交流伺服电机通过传动轴带动齿轮齿条副来实现。2.3.8 电气控制系统考虑到生产线控制点较多(PLC输入和输出达到1728点)且处在强磁场干扰的恶劣环境中,该混流焊装线采用PROFIBUS-DP总线通讯方式, S7-300PLC控制,通过触摸屏实现人机对话,由于集成的OP功能,TP-270与PLC通过PROFIBUS连接,工程
《多品种车身混流焊装自动线的开发研制》(https://www.unjs.com)。除传统的显示报警、监控当前状态及PLC变量外,增加了“车型管理”和“车型记数”画面。如果发生车型误传,通过画面可加以修正。对于后面不加工的车型,可通过在画面上“车身剔除”而使后续工位碰到该车身时自动完成。所有的这些加“车型记数”使“混流”不混。为防止误操作,主线每套夹具都设计有检测开关,用来识别车型。电气控制系统在补焊工位为将来扩能力增加焊接机器人预留了电气输入接口。2.3.9 气路 气路采用FESTO公司的阀岛集中控制,气路配管方便,节省空间。主线气缸行程开关均采用抗强磁型,以适应强磁场干扰的恶劣环境。 3.混流线的一些典型部件图四3.1车型切换装置的设计后托架圆孔和方孔的切换采用自动升降装置实现,升起状态为方形多功能销,降下状态为圆形多功能销。如图三所示。单排、1.5排侧围采用平移装置实现车型切换,平移距离为400mm,平移通过气缸拖动的直线导轨机构来实现,前后都设置了缓冲器。如图四所示。3.2 顶盖前横梁定位装置的设计 顶盖前横梁定位非常重要,它直接关系到前风窗的尺寸精度及顶盖的位置精度,考虑到顶盖前横梁只有一层板,刚性很差,若采用用一般的一圆销一菱形销,无法保证顶盖前横梁高度方向的定位,我们采用了双圆伸缩销定位;受空间所限,翻转机构采用气缸拖动的平面四连杆机构来实现。如图五所示。
图五 图三
3.3 馈电枪的设计图六
根据焊点分布的特点,对人工施焊困难的焊点处设计了馈电枪,整套夹具共设计了12把馈电枪,其中前横梁处的焊点在整车装配后裸露在外,对焊点表面质量要求较高,馈电枪的电极采用了铰接平面电极;为避免与车身干涉,馈电枪的送进设计为翻转加平移机构,如图六所示;每把馈电枪气缸的气压由独立的减压阀控制,可实现馈电枪压力规范的独立调节。
4. 结论该混流焊装自动线2003年7月已在东风汽车股份有限公司汽车分公司投入生产,可以实现五种车型车身的混流生产,截止11月已生产各种车身1.5万辆份,目前东风汽车股份有限公司汽车分公司的1.5吨系列轻型车车身全部在该生产线生产,日产量已达到200辆份,完全达到设计要求,生产线投产以来状态良好,运行可靠,下线的车身质量稳定,达到用户要求,经济效益显著,用户非常满意,2003年11月,东风汽车股份有限公司汽车分公司领导亲自带队送来锦旗以示感谢。该生产线是我国第一条自行研制的多品种轻型车车身混流自动焊装生产线,性能上在国内处于领先地位,达到国际先进水平,而价格只有进口同类生产线的三分之一到四分之一,该生产线完全可以替代进口,具有良好的性能价格比。为国内汽车制造商提供了一种经济、可行的选择。该项目的成功研制,给我厂的车身焊装生产线领域开拓了市场,填补了国内自行研制混流自动焊装生产线的空白。它在为我厂的将来带来丰厚经济效益的同时,也极大提升了我厂在行业中的地位,增强了我厂在市场中的竞争力。