焊裝生產(chǎn)線簡(jiǎn)介

1、焊裝生產(chǎn)線焊裝生產(chǎn)線一、車身裝焊生產(chǎn)線的形式1、裝焊生產(chǎn)線的組成一條裝焊生產(chǎn)線是汽車白車身全部成型的總稱。它由總成線和許多分總成組成。每一條總成線或分總成線是由若干個(gè)工位組成，線間、工位間是通過(guò)搬運(yùn)機(jī)、機(jī)器人等搬送設(shè)備實(shí)現(xiàn)上下料和零部的輸送，以保證線內(nèi)工位工作的連貫性。分總成線包括許多獨(dú)立的組件焊裝工位，每個(gè)工位由定位夾緊夾具、自動(dòng)焊接設(shè)備及檢測(cè)裝置等設(shè)備組成，另外還有一些供氣供水供電裝置。2、裝焊生產(chǎn)裝線的形式及發(fā)展現(xiàn)有的裝焊生產(chǎn)線可歸納為下列幾種基本形式。 橢圓形 貫通式 地面環(huán)形 裝焊生產(chǎn)線 環(huán)形 地下環(huán)形 矩形 轉(zhuǎn)臺(tái)式 “門(mén)框”式隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，裝焊線的形式也發(fā)生了變化。在初期階段

2、，主要用直通式生產(chǎn)線（相當(dāng)于簡(jiǎn)化的貫通式生產(chǎn)線），在60年代70年代曾較多的采用環(huán)形生產(chǎn)線。但是由于隨行夾具體積大、運(yùn)動(dòng)慣性大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)多品種生產(chǎn)及機(jī)器人配套。到了80年代，各汽車生產(chǎn)公司重新發(fā)展了貫通式生產(chǎn)線。特別是隨著市場(chǎng)對(duì)汽車產(chǎn)品多樣化的要求及機(jī)器人大量應(yīng)用于汽車車身焊接，更為貫通式生產(chǎn)線提供了新的應(yīng)用范圍及發(fā)展領(lǐng)域?，F(xiàn)在貫通式為應(yīng)用得最廣泛的生產(chǎn)方式。二、各種裝焊生產(chǎn)線的特點(diǎn)1、貫通式生產(chǎn)線 貫通式生產(chǎn)線是指制件的定位夾緊系統(tǒng)與工位間輸送系統(tǒng)成分離狀態(tài)。生產(chǎn)線包括：制件的定位夾緊系統(tǒng)（焊接夾具）、工位間輸送系統(tǒng)、輸送桿、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、自動(dòng)上下料的機(jī)械化系統(tǒng)等。工作時(shí)，制件被輸送系

3、統(tǒng)中貫通式往復(fù)桿的移動(dòng)輸送至下一工位的夾具中，而所有的裝夾定位的工裝都分別固定在工位上。 其特點(diǎn)為：a、它適應(yīng)于多點(diǎn)焊機(jī)配置，能滿足懸掛點(diǎn)焊機(jī)的手工焊接、半自動(dòng)焊接、全自動(dòng)焊接等多種操作方式。b、當(dāng)車身橫向流水時(shí)，更有利于分總成的機(jī)械化自動(dòng)上下料。便于提高自動(dòng)化程度。c、輸送系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)和輸送部分結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，便于調(diào)試。d、焊接夾具固定在工位上，利于保證車身焊接質(zhì)量。e、占地面積較小，有利于合理布局和物流。圖1為吉利廠總裝線的一部分： 圖1 鑒于貫通式生產(chǎn)線這么多優(yōu)點(diǎn)，它不但是現(xiàn)在，也是今后一段時(shí)間里國(guó)內(nèi)外各汽車公司采用的主要方式之一。2、轉(zhuǎn)臺(tái)式轉(zhuǎn)臺(tái)式生產(chǎn)線類似回轉(zhuǎn)木馬結(jié)構(gòu)。制件上線后轉(zhuǎn)臺(tái)做單向間

4、歇式運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)一系列裝焊工位，最后下線。該線的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。但是占地面積比較大，中間部分的面積不好利用，而且電流、氣、水的接點(diǎn)要由回轉(zhuǎn)中心的可回轉(zhuǎn)接頭接出來(lái)。僅適應(yīng)于重量輕、工位間距不太大的中、小型分總成制件的生產(chǎn)。我國(guó)尚沒(méi)有廠家使用。3、地下環(huán)形生產(chǎn)線地下環(huán)行生產(chǎn)線采用的是隨行夾具，每套夾具均是通過(guò)環(huán)線兩端的升降裝置從地坑返回原始位置，再進(jìn)行下一個(gè)零合件的裝配。特點(diǎn)是：占地面積小。是隨行夾具的循環(huán)方式之一。但是對(duì)于夾具和輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，不利于制造、調(diào)整、維修。而且地坑的土建工程工作量很大。我國(guó)東風(fēng)汽車公司車身廠的CA140生產(chǎn)線為應(yīng)用實(shí)例。4、橢圓形地面環(huán)形生產(chǎn)線橢圓形地面環(huán)

5、形生產(chǎn)線上的隨行夾具是連續(xù)循環(huán)使用的。它的輸送一般采用鏈傳動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造、調(diào)整、維修。但占地面積較大。國(guó)內(nèi)一汽公司CA141的前圍總成和后圍總成裝焊線為應(yīng)用實(shí)例。5、矩形地面環(huán)形生產(chǎn)線矩形地面環(huán)形生產(chǎn)線與橢圓形差不多。只不過(guò)形狀是矩形。這種環(huán)形線的隨行夾具是通過(guò)兩端的橫移裝置返回原始位置的。橫移裝置和輸送裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于制造、調(diào)整、維修。但是占地面積比橢圓形環(huán)線小。6、“門(mén)框”式生產(chǎn)線“門(mén)框”式生產(chǎn)線是將懸鏈下懸吊著的的一個(gè)個(gè)焊接夾具，稱為“門(mén)框”，因此而得名。實(shí)際上是將裝焊好的分總成裝夾在一個(gè)個(gè)懸鏈吊掛著的隨行夾具內(nèi)，被隨行夾具輸送到總成裝焊線上。分總成裝焊線的隨行夾具是空中

6、循環(huán)，總成裝焊線的隨行夾具是地面循環(huán)，兩條裝焊線的隨行夾具總有一部分重合在一個(gè)立體平面內(nèi)。這就是該種形式生產(chǎn)線與眾不同的新穎特點(diǎn)。這種線效率高、成本低、便于更換生產(chǎn)車型，對(duì)廠房面積的利用很充分，不需要給分總成考慮存儲(chǔ)面積，而且向空中發(fā)展。此種形式7080年代在國(guó)外有應(yīng)用實(shí)例，我國(guó)沒(méi)有。三、車身裝焊生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)車身裝焊生產(chǎn)線作業(yè)內(nèi)容多 ，裝備空間位置關(guān)系復(fù)雜、自動(dòng)化程度高。對(duì)設(shè)計(jì)者提出了很高的要求。它涉及焊接工藝、機(jī)械、電器、液壓等專業(yè)知識(shí)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。在靜止和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下，諸如作業(yè)者、機(jī)器人、輸送系統(tǒng)、自動(dòng)焊鉗、焊接夾具及其它輔助裝置的空間布置問(wèn)題都成為設(shè)計(jì)者的難點(diǎn)和要點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)

7、的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，以計(jì)算機(jī)仿真為基礎(chǔ)的裝焊線模擬設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)迅速發(fā)展起來(lái)，對(duì)解決上述問(wèn)題提供了相當(dāng)高超的手段。它是通過(guò)三維立體圖面的設(shè)計(jì)，更加逼真地模擬出車身裝焊線生產(chǎn)情況，如：輸送系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)情況、焊接全過(guò)程、單套夾具與焊鉗的工作狀況及相互之間的干涉檢測(cè)、各工位的生產(chǎn)狀況、全線的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程等。通過(guò)模擬可以進(jìn)行設(shè)計(jì)方案分析、工藝方案分析、必要的結(jié)構(gòu)受力分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、投資方案論證等技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的分析論證工作。它具有經(jīng)濟(jì)、可靠、方便、安全、不耗費(fèi)資源等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。它能使產(chǎn)量修改與換型設(shè)計(jì)更加迅速，設(shè)備的故障檢測(cè)與解決方案通過(guò)模擬來(lái)完成，因而極大地提高了設(shè)計(jì)、制造、調(diào)整的效益。以達(dá)到功能性、可靠性、經(jīng)濟(jì)

8、性、時(shí)效性的最佳統(tǒng)一。在裝焊線的總體設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的因素很多，歸納起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面。1、生產(chǎn)能力 根據(jù)產(chǎn)量大小，計(jì)算生產(chǎn)節(jié)拍，確定工位數(shù)量。一般產(chǎn)量越大，則節(jié)拍越短；工位越多，自動(dòng)化程度越高。2、經(jīng)濟(jì)性裝焊生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)要符合投資效益規(guī)律。對(duì)焊接設(shè)備、焊接夾具、自動(dòng)焊接裝置、輸送裝置等影響投資額度和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵設(shè)備要進(jìn)行價(jià)值工程分析。必須通過(guò)最佳工藝方案和優(yōu)化設(shè)計(jì)裝備實(shí)現(xiàn)以最少的投資得到最大的效益。3、焊接工藝性焊接工藝的擬訂對(duì)車身焊接質(zhì)量起著決定作用。要避免由于焊接過(guò)程而導(dǎo)致的制造誤差，除了要優(yōu)化裝備設(shè)計(jì)外，再就是采用容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化的焊接方法。4、車身總成的裝配性車身總成是由若干

9、個(gè)分總成組成。裝配方案有兩種：一種是集中裝配，另一種是分散裝配。必須合理確定裝配方案和分散裝配時(shí)的分散程度及裝配順序，既要考慮總成的焊接與裝配，又要有利于分總成的焊接與輸送。5、質(zhì)量檢測(cè)車身裝焊質(zhì)量包括；形狀、尺寸精度、焊接接頭強(qiáng)度、密封性等方面。為了獲得有互換性的車身總成，有效的控制誤差分配，車身在制造過(guò)程中和成型后，均要進(jìn)行檢測(cè)。最長(zhǎng)用的方法是通過(guò)檢測(cè)夾具來(lái)檢測(cè)關(guān)鍵部位及整車外型尺寸?？梢杂行У奶岣甙总嚿碣|(zhì)量 ，降低次品率。6、自動(dòng)化程度自動(dòng)化程度對(duì)生產(chǎn)線是一個(gè)重要的影響因素。在投資條件允許的情況下，盡可能提高自動(dòng)化程度。這樣可以穩(wěn)定車身的焊接質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，提高柔性程度，減輕工人的勞

10、動(dòng)強(qiáng)度。7、安全保證體系安全保證體系是汽車裝焊線中不可缺少的部分。設(shè)備、產(chǎn)品、人員的安全都必須有精心的組織、嚴(yán)密的技術(shù)措施加以防范和保證。必須做的萬(wàn)為一失。 四、車身裝焊生產(chǎn)線的輸送方式在裝焊生產(chǎn)線上，各工位之間的制件輸送是靠輸送裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以輸送裝置是整個(gè)裝焊生產(chǎn)線的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。為了提高生產(chǎn)率，改善勞動(dòng)條件，應(yīng)當(dāng)盡量提高整個(gè)裝焊生產(chǎn)線的機(jī)械化自動(dòng)化水平，也就是提高輸送裝置的機(jī)械化自動(dòng)化水平。至今，輸送裝置技術(shù)已經(jīng)歷了多代的發(fā)展。就輸送方式而言，可以分為：空中往復(fù)式、滑滾輸送、鏈?zhǔn)捷斔汀⑼鶑?fù)桿直送式、可升降往復(fù)桿輸送、滑撬輸送及自動(dòng)導(dǎo)向小車輸送。其中，自動(dòng)導(dǎo)向小車輸送式，包括臺(tái)車和電車輸

11、送，代表了車身制造技術(shù)的發(fā)展方向。但是由于其高自動(dòng)化帶來(lái)的高成本，應(yīng)用范圍僅限于國(guó)際上幾個(gè)特大型汽車生產(chǎn)廠家。得到廣泛采用的還是前幾種。就某一具體的裝焊生產(chǎn)線而言，根據(jù)輸送線相對(duì)與裝焊制件的空間位置，又可以分為兩類：底置輸送線、頂置輸送線。上述幾種除了空中往復(fù)式屬于頂置輸送線外，其它都可歸屬于底置輸送線。在實(shí)際生產(chǎn)中具體采用何種輸送方式，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)及具體制件而定。下面詳細(xì)介紹這兩類輸送線。1 、頂置輸送線此類輸送線一般分為兩種：吊式夾具直送式、可提升夾具平移式。1.1、吊式夾具直送式：這種輸送方式是在每個(gè)工位上方安裝一套吊式夾具，利用這些吊具在架空軌道上的同步往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)輸送制件。每當(dāng)一個(gè)制

12、件的裝焊循環(huán)完成后，吊具自動(dòng)抓住制件，使其脫離升降臺(tái)，并將制件送至下一工位的升降臺(tái)面上，然后吊具回位。圖2為天津夏利x121地板線的吊式輸送線： 圖21.2、可提升夾具平移式：這種輸送方式是在每個(gè)工位上方安裝一套帶提升裝置的夾具。每當(dāng)一個(gè)制件的裝焊循環(huán)完成后，提升裝置下降，通過(guò)夾具將工件夾緊提升至平移高度，平移裝置帶動(dòng)提升裝置及制件平移至下一工位，提升裝置再下降，夾具松開(kāi)，制件落于定位夾具上，提升裝置再上升至平移高度，平移裝置將提升裝置移送回初始位置。這種輸送方式對(duì)于某些底面形狀復(fù)雜、不宜用往復(fù)桿輸送的大總成如：轎車底板、中、輕型載重車的駕駛室等，比較適用。但是，因?yàn)檩斔脱b置整體安裝在空中行架

13、上，位于制件的上方，故對(duì)廠房高度上有要求。同時(shí)，從安全角度考慮，應(yīng)該在空中設(shè)置安全護(hù)網(wǎng)，防止制件掉落傷害工作人員。見(jiàn)圖3 圖32 、底置輸送線此類輸送線一般分為：滑滾輸送、鏈?zhǔn)捷斔?、往?fù)桿直送式、可升降往復(fù)桿輸送、滑撬輸送等幾種方式。2.1、滑滾輸送：這種輸送方式是在各個(gè)工位之間用一些滾輪和帶斜坡的滑道連接起來(lái)，制件在滾輪或滑道上靠自重或手推的方法被送到下一工位。這種生產(chǎn)線勞動(dòng)強(qiáng)度較大，占地面積也較大。適用于產(chǎn)量不大的成批生產(chǎn)。圖4為華普海域506車型側(cè)圍線輸送裝置 圖42.2、鏈?zhǔn)捷斔停?這種輸送方式是在鏈條上鋪放板條，構(gòu)成鏈板式輸送裝置；也可以將夾具固定在鏈條上。隨鏈條一起循環(huán)回轉(zhuǎn)，構(gòu)成夾

14、具式鏈條輸送裝置。前者常用于車身、駕駛室的補(bǔ)焊調(diào)整線，后者常用于車架裝鉚、后橋裝焊等生產(chǎn)線。 這種輸送方式可以是間歇的也可以是連續(xù)的。圖5為皮帶輸送；圖6為轎車公司M2主焊線用鏈?zhǔn)捷斔途€ 圖5 圖62.3、往復(fù)桿直送式：這種輸送方式靠?jī)蓷l并列的輸送桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)制件的輸送。這種方式多用在工作臺(tái)可升降的多點(diǎn)焊機(jī)上。當(dāng)往復(fù)桿前進(jìn)到位時(shí)，多點(diǎn)焊機(jī)工作臺(tái)升起，制件落在工作臺(tái)的夾具里定位，同時(shí)，往復(fù)桿向后運(yùn)動(dòng)。當(dāng)焊接完畢，多點(diǎn)焊機(jī)工作臺(tái)下降，將焊完的制件落在往復(fù)桿上，往復(fù)桿再次向前移動(dòng)將制件輸送到下一個(gè)工位。2.4、可升降往復(fù)桿輸送：這種輸送方式靠?jī)蓷l并列的可升降的往復(fù)桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)制件的輸送。這

15、種方式常用于固定夾具組成的裝焊線。當(dāng)往復(fù)桿升起時(shí)將制件托起離開(kāi)夾具 ，然后向前運(yùn)動(dòng)，將制件輸送到下一工位，往復(fù)桿下降，將制件落在夾具里定位，同時(shí)，往復(fù)桿后移復(fù)位。見(jiàn)圖7 圖7升降式往復(fù)輸送線的設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試及生產(chǎn)必須完全滿足工藝要求，要求設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)裝配結(jié)構(gòu)的合理性。往復(fù)桿要有足夠的強(qiáng)度和剛度。a、往復(fù)桿行走軌跡為上升、傳送、下降、返回，往復(fù)桿輸送線單個(gè)循環(huán)時(shí)間不得大于15秒，傳送速度變頻調(diào)速，每個(gè)動(dòng)作都要實(shí)現(xiàn)慢快慢；b、升降式往復(fù)輸送線往復(fù)桿托架的設(shè)計(jì)要滿足車型變化要求；c、上升、下降要求停位精確，總成輸送要考慮其重心位置，輸送要求平穩(wěn)、安全、可靠，沒(méi)有抖動(dòng)、發(fā)顫現(xiàn)象。往復(fù)桿連接處要

16、求裝配結(jié)構(gòu)合理，連接穩(wěn)固，維修方便。d、往復(fù)桿輸送機(jī)構(gòu)要有機(jī)械限位裝置，升降式往復(fù)輸送線帶有氣缸平衡裝置及緩沖器,并帶有機(jī)械保護(hù)；在超載情況下起到保護(hù)作用。e、螺紋聯(lián)接件要有防松措施；2.5、滑撬輸送： 這種輸送方式是靠滑撬（可托帶制件移動(dòng)的夾具）實(shí)現(xiàn)制件的輸送。滑撬托帶著制件在機(jī)動(dòng)滾道上移動(dòng)，將制件輸送到下一工位，到了指定工位機(jī)動(dòng)滾道下降，將滑撬落入下夾具定位，當(dāng)焊接完畢后，機(jī)動(dòng)滾道升起時(shí)將滑撬托著上升到位后，繼續(xù)在機(jī)動(dòng)滾道上移動(dòng)，重復(fù)上述循環(huán)。 圖8 圖9 圖10圖8為奇瑞汽車H13商務(wù)車側(cè)圍線輸送裝置，氣動(dòng)舉起制件后水平行走由人推動(dòng)滑撬將制件送到下一工位；圖9為天津夏利X121車型發(fā)動(dòng)機(jī)

17、室輸送裝置，氣動(dòng)舉起制件后水平行走是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)；圖10為轎車公司M2主焊線輸送裝置，滑撬的水平行走由電機(jī)帶動(dòng)齒輪齒條實(shí)現(xiàn)。幾種輸送方式實(shí)現(xiàn)總成的間歇輸送?；溯斔统Ｓ糜诠の惠^多、尺寸較大的工藝總成如：轎車地板總成、車身駕駛室總成等。對(duì)滑撬制造的精度要求較高，一條裝焊線上所有的滑撬定位尺寸都必須保證完全一致，才能獲得穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。3 、輸送動(dòng)力作為輸送裝置的動(dòng)力一般有氣動(dòng)、電動(dòng)和液壓。這些輸送動(dòng)力各有其優(yōu)缺點(diǎn)，選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)輸送的制件、重量、速度、距離、停止精度和經(jīng)濟(jì)性等綜合因素 考慮。從使用的廣泛性來(lái)看常用電動(dòng)和液壓。氣動(dòng)雖然有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低 、易于維修等優(yōu)點(diǎn)，但是由于這種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的輸送裝置在停止時(shí)很難防止沖擊，不易保證輸送位置的準(zhǔn)確，所以在裝焊線上很少采用，一般只是在輸送制件重量