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焊裝線合理化設(shè)計探討
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焊裝工藝在汽車白車身制造中起著重要的作用,隨著產(chǎn)品需求多樣化的不斷提高,焊裝線的設(shè)計、制造都面臨著很大的挑戰(zhàn),為此,本文就焊裝線結(jié)構(gòu)和夾具的選擇闡述一些觀點。

隨著汽車制造技術(shù)的飛速發(fā)展,焊接技術(shù)在汽車白車身的生產(chǎn)中,起到了越來越重要的作用。在我國,焊裝車間工藝設(shè)計的主要難點在于焊裝生產(chǎn)線的設(shè)計,即采用何種形式的生產(chǎn)線和車身夾具。

焊裝線的結(jié)構(gòu)

目前使用的焊裝線主要是由輸送部分、工裝夾具、焊接設(shè)備及其他輔助設(shè)備等部分組成,主要結(jié)構(gòu)形式有:交叉臂步進(jìn)式、擺臂步進(jìn)式、滑橇輸送式和臺車式等。

1、交叉臂步進(jìn)式焊裝輸送線

圖1所示為該焊接線基本原理,調(diào)頻電機通過齒輪齒條將動力傳遞給往復(fù)桿,實現(xiàn)工件的水平輸送。而工件的上下運動則由雙作用氣缸推動楔鐵平移實現(xiàn)交叉臂機構(gòu)的升降運動來完成,因此,輸送線的重復(fù)精度主要取決于楔鐵的精度,但是,由于楔鐵需要承受較大的摩擦,必須定期更換;同時,往復(fù)桿的升降運動靠氣缸作用于楔鐵運動副實現(xiàn),其沖擊力和噪聲較大。

目前,我公司EQ1141G地板線、白車身總成焊裝線;江西昌河公司CH7101左右側(cè)圍總成線、白車身總成焊裝線;昌鈴公司北斗星白車身總成焊裝線等,均采用這種形式的輸送線,并在其中焊裝線的部分工位設(shè)置了點焊機器人和弧焊機器人。

2、擺臂步進(jìn)式焊裝線

圖2所示為該焊裝線的基本原理,從圖中可以看出,工件的水平輸送是通過調(diào)頻電機驅(qū)動齒輪齒條做往復(fù)運行實現(xiàn)的,頂升、落下裝置采用電機帶動曲柄旋轉(zhuǎn)180?,從而實現(xiàn)輸送線本體頂升、落下。其運行過程與交叉臂步進(jìn)式相同,只是驅(qū)動力由氣缸驅(qū)動楔鐵改為電機驅(qū)動曲柄,同時輔以氣缸支撐,這樣既保證了線體上下運動的平穩(wěn)性,又消除了交叉臂步進(jìn)式焊裝輸送線升降時帶來的噪聲。這種形式的焊裝線結(jié)構(gòu)簡單合理、穩(wěn)定性好、輔助時間較短、重復(fù)定位精度較高,基本滿足點、弧焊機器人的使用條件,適用于生產(chǎn)能力為5~10萬輛/年的生產(chǎn)線。

目前,國內(nèi)很多汽車廠采用該形式的焊裝線,如東風(fēng)天龍白車身總焊線、地板線;哈飛中意微面的左右側(cè)圍總成、白車身總焊線;哈飛路寶、柳微的SPARK白車身總焊線等。

3、滑橇輸送焊裝線

該焊裝線通過采用往復(fù)桿或輥床輸送滑橇來實現(xiàn)工件水平輸送,可分為兩種形式:往復(fù)桿輸送滑橇式和輥床輸送滑橇式。工件上、下運動一般由固定工位的氣動或液壓頂升裝置實現(xiàn),工件的下線靠電動葫蘆或自行電葫蘆完成。滑橇上裝有定位裝置,重復(fù)定位精較高,一般為±0.3mm,基本滿足點、弧焊機器人的使用條件。

該工藝布置靈活性較高,可在任意工位通過設(shè)置90?~180?旋轉(zhuǎn)機構(gòu)進(jìn)行分支,容易實現(xiàn)柔性化改造和產(chǎn)能提升改造,另外,對廠房的長度限制不如先前兩種線體要求嚴(yán)格。

目前,此類輸送線在國內(nèi)的轎車廠應(yīng)用較多,如神龍公司的206車型的地板線、側(cè)圍線、車門線、白車身總焊線;東風(fēng)本田CRV、思域車型地板線、總焊線等。

4、臺車式焊裝線

該線水平輸送工件是通過電動機驅(qū)動臺車在鋼軌上運行或人工推動臺車在軌道中運行,工件或臺車頂升、落下采用氣缸頂升裝置實現(xiàn)。這種焊裝線可分為整軌式和分軌式兩種,主要優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)簡單可靠、工裝設(shè)備投資較少、占廠房面積小;但輸送線節(jié)奏較慢、重復(fù)輸送精度較低、很難滿足點、弧焊機器人的基本應(yīng)用要求。

焊裝線的選擇

對于焊裝線結(jié)構(gòu)形式的選擇,首先必須考慮產(chǎn)品的壽命周期、檔次、年生產(chǎn)能力及投資規(guī)模等,其次結(jié)合本單位的現(xiàn)有硬件條件(如廠房、布局等),最后要考慮現(xiàn)有的工藝水平和目前國內(nèi)或本地區(qū)的加工能力等,對諸多因素進(jìn)行綜合比較來選擇。目前,較為常用的是采用專家評審打分的方式來選擇,如表所示為各個需要考察的項目進(jìn)行打分:好為5分、較好為4分、一般為3分、較差為2分、差為1分。

從表中可以看出,擺臂步進(jìn)式焊裝線得分最高,但選擇何種形式的焊裝線須根據(jù)具體的設(shè)計條件、產(chǎn)品質(zhì)量要求、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝來確定。

選擇焊裝線時主要考慮以下幾方面因素:

□生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性;

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