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焊装车间传统车身生产线搬迁研究

2017-03-08唐文灿

装备制造技术 2017年12期
关键词:焊接设备车体工位

李 广,唐文灿,陶 杰

(上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西 柳州545007)

随着汽车销量的逐步走高,各汽车厂家产能都逐步扩张,新基地的建设越来越多,所以各大生产基地的产能与车型匹配都成了较大显著的问题。而四大工艺中冲压、涂装、总装都能够很好地实现兼容,而对于大产量的车身专线兼容就成了很大问题[1]。车身生产线搬迁是指将生产白车身的定位工装夹具、焊接工具、输送系统,控制系统以及相对应的水、电、气一起搬迁到新场地并迅速恢复,满足造车需求。本文研究的主要是搬迁流程的问题,以及在搬迁恢复中提出了关键注意点,能够实现生产线的快速恢复生产。

1 主线工艺布局

以某车型A车身线搬迁说明,车身生产线主要由前车体总成线、顶盖总成线、左右侧围线以及下车体、总拼线组成,具体见示意图1,左右侧围总成、前车体总成、顶盖总成在完成自身焊装后,通过自行小车将总成件输送到下车体线和总拼线上进行定位并组装、焊接,最后完成门盖安装后输送到涂装。

图1 车身线布局图

2 车身生产线搬迁

搬迁中的主体部分主要由工装拼台夹具、工艺焊接设备、输送系统以及各区域的控制系统组成。通过不同的工艺布局分布,每个工位包括工装夹具、输送系统、焊接设备、踏台等辅助设施,满足对白车身零件的装配、焊接以及输送,电控系统是满足整条生产线能够自动输送、升降等操作。生产线整体搬迁需要将整个系统标记好后切分开,搬迁到指定场地后进行重新组装并恢复。

2.1 工装拼台搬迁

工装拼台夹具主要是白车身的定位系统以及输送系统,定位系统包括拼台上的夹具,以及线旁定位工装,保证在每个工位的精确定位,输送系统是通过往复杆输送形式,完成工位件工件的输送。总体拼台是由各个工位的单个拼台通过螺栓连接,如图2所示,为前后两个拼台的连接拼台间连接主要依靠拼台间连接杆及螺栓连接、固定,白车身在拼台上的输送依靠输送杆2来完成,其运动循环为举升—向前输送—落位—向后回原位,白车身则随输送杆运动到下个工位的工装夹具上,其输送的精确由输送杆上得定位销来确保;其配套的电控系统主要控制设备按照工艺方案实现自动循环动作。

图2 不同工位拼台连接

工装拼台夹具搬迁:工装拼台在搬迁中,将所有的拼台之间的连接螺栓拧开,拆分成单独的工装拼台并进行标记,单个拼台的其配套的气缸、软管、阀导都不会拆散,其配套的I/O箱也会直接放在对应的拼台上一起打包发运,在设备安装恢复中,按照之前对平台以及配套的电控系统标记进行恢复,这样可以大大节省设备的拆线、安装时间,同时也可减少调试时间,避免因为线缆接错导致整改、调试时间延长。工装拼台恢复时已原有状态的工装数模状态为基准,进行三坐标测量恢复,保障工装夹具定位的精度。

2.2 自行小车输送的搬迁

自行小车是为改善人机工程而开发的,对于一件大而沉的零件总成,需要通过自动小车将总成件从线旁说送到夹具上,通过自行小车的往复输送,取件—输送到主线—放件—输送回原位,具体示意图见图3,前车体总成、后部下车体总成、前地板、顶盖、左右侧围总成都是通过此种方式上件,以前车体及后部下车体总成件为例,将总成件堆放到线旁精确料架上,由自行小车自行往复运行输送到下车体拼台上,其定位由拼台上的定位销进行定位、夹具进行夹紧。其电控系统是满足自行小车的自行多做以及与主线连锁,保证自行小车的动作与主线同步。见图4.

图3 前车体、后部下车体上线示意图

图4 自行小车示意图

自行小车输送的搬迁,主要将自行小车整体与配套的齿轮、齿条以及轨道一起搬迁,其配套的电控系统随机械设备一起。在设备恢复时,直接将轨道焊接在钢构上进行恢复调试。自行小车在搬迁中,最关键的为定位,自行小车运输总成件与工装拼台上的白车身件进行装配,白车身的关键定位点为工装拼台上的定位销,因此自行小车的输送是以工装拼台上的定位销为基准,在搬迁前,以拼台上得定位销为基准,通过定位销倒影出与自行小车的距离,包括相对X、Y、Z位置,在自行小车恢复时,按此距离进行恢复,保证自行小车在恢复调试时定位的准确性。

2.3 焊接设备的搬迁

焊接设备组要包括2大部分,一部分是手工焊、一部分是自动焊,其结构都是焊机、焊枪、电缆以及配套得到水、气单元,如图5所示,其主要区别是手工焊是悬挂在空中,通过人工进行焊接,自动焊是将焊枪固定在踏台上,通过控制程序驱动按照预先设定的焊点进行焊接。由于搬迁恢复后,焊机、焊钳以及相配套的水、气管不会错开进行搭配,因此为了节约搬迁时间,会将焊机、以及焊机上的水、气管、大小电缆、焊钳设备作为整体从轨道上拆除,包装运输后直接挂在轨道上完成恢复、调试。其中自动焊接设备的安装恢复需要依靠拼台上的定位销进行定位,焊接设备定位是以白车身为定位基准,而白车身是定位在拼台上的定位销,因此拆除前,需要将拼台夹具上的定位销与设备安装点之间的相对位置X Y Z标明,恢复时以此来定位焊钳的相对位置,保障其焊接的准确性,以便不需要重复调整焊接设备的位置。

图5 焊接设备简图

3 总结

在生产线的搬迁过程中,一般时间都要求比较短,以便于车身生产线能够尽快恢复投产,因此在搬迁过程中,都是通过模块化进行搬迁,将单个模块作为一个整体进行拆除、安装,尽量减少拆除中间环节,这样可以在恢复中尽量减少恢复环节,减少设备的重新安装、调试,节约时间的同时,也可以减少设备在装配及运输过程中出现的问题延长设备调试、恢复时间;同时设备在恢复时,需要尽量将设备的定位基准明确[2],在恢复时按基准进行恢复后,后期不会出现定位不准确后者需要重新调整已安装设备,为以后的生产线搬迁提供了较好的经验。

[1]崔 凯,王学敏.焊装生产线产能提升改造优化设计[J].汽车工艺设计师,2016(8):61-63.

[2]陈启言.焊装生产线搬迁的精度复现方案制定、实施及体会[J].标准计量与质量,2003(S1):13-15.

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