汽車車身焊接線是整車制造 4 大工藝之一。一個(gè)承載式 SUV 車身大概要 由 400 多個(gè) 沖壓件 、4000 多個(gè)焊接點(diǎn)組成。焊接方案是決定產(chǎn)能及質(zhì)量保證能力的關(guān)鍵。這里以某承載式 SU V 車身焊接線為例 ，重點(diǎn)介紹車身主線的焊接線工藝方案及相關(guān)要求。

1 總體設(shè)計(jì)

1．1 問題 分 析

該車身總計(jì) 124 個(gè)分總成 ，最終形成機(jī) 倉總成 、前地板總成 、中后 地板總成 、左右側(cè) 圍總成，頂蓋 總成 5 大部分。將這 5 部分及其它小總成焊合一起便形成車身總成 ，主線焊接流程如圖 1所示。

1．2 焊接線布置

根據(jù)生產(chǎn)目標(biāo)及自動(dòng)化程度要求，考慮最佳綜合成本及焊接工藝性、焊接質(zhì)量 、勞動(dòng)強(qiáng)度，并結(jié)合實(shí)際情況確定焊裝主線的總體布置。焊裝生產(chǎn)線的平面布置設(shè)計(jì)遵循 以下原則：

①凡進(jìn)入 生產(chǎn)線的零部件均視為合格，不再進(jìn)行補(bǔ)充加工；

②保證生產(chǎn)能力和節(jié)拍，降低綜合成本，保證焊接要求，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，合理安排工序及工位；

③考慮安全保證措施及焊接質(zhì)量與焊接工藝性 ，安排必要 的補(bǔ)焊工位；

④ 必要時(shí)采用柔性可調(diào)焊裝設(shè)備，預(yù) 留備用工位 ，以適 應(yīng)多品種或工藝變化需要；

⑤采用地面?zhèn)鬏斉c空中傳輸相結(jié)合的傳輸系統(tǒng)。生產(chǎn)節(jié)拍為 240 S，主線由 10個(gè)工位組成 ，在下車身總成工位設(shè) 2 臺(tái)點(diǎn)焊機(jī)器人 。采用 PLC 自動(dòng)控制的機(jī)械化 、自動(dòng)化水平較高的升降往復(fù)桿輸送線。生產(chǎn)線具備 自動(dòng)升降、自動(dòng)托起或抓起工件 、自動(dòng)運(yùn)行 、自動(dòng)停車，自動(dòng)顯示各工位運(yùn)行情況 。有急停按鈕 、互鎖裝置 ，節(jié)拍可調(diào)。側(cè)圍通過滾輪推動(dòng)，吊裝搬到合裝工位 ，合裝側(cè)圍夾具對(duì)側(cè)圍定位夾 緊后平移與下 車身合裝 。車身下裙部人工工作困難部位采用半 自動(dòng)焊鉗先點(diǎn)固 ，然后進(jìn) 入下工位補(bǔ)焊 。焊接完成后 自動(dòng)頂升工件 ，輸送至下一工位。單臺(tái)產(chǎn)品的工作量 ：CO 焊縫長(zhǎng)度 3．2 ITI；點(diǎn)焊焊點(diǎn)數(shù)量 3800 個(gè) ；凸焊螺母 150 個(gè) ；螺柱 95 個(gè) 。車間工作人員數(shù)量 379 人。

2 夾具設(shè)計(jì)

2．1 夾具設(shè)計(jì)要求（表一）

2 ．2 夾具結(jié)構(gòu)

夾具單元基本結(jié)構(gòu)采用 L 板結(jié)構(gòu)，主要夾具為氣動(dòng)夾 緊，個(gè)別夾緊力要求較大的可配備增力機(jī)構(gòu)，同時(shí)具有 自鎖功能。其余采用手動(dòng)四連桿夾 緊。支撐塊 和夾 緊塊 采用 45 號(hào)鋼 ，調(diào)質(zhì)處理 (T235 )，定位銷采用 40Cr，表面滲碳處理(H RC55—60)。底板上加工檢測(cè)基準(zhǔn)孑L ，并標(biāo)明孔心坐標(biāo) ，便 于夾具的調(diào)整檢測(cè) 。夾具單元的基本結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。

1一彈簧墊 ；2一螺栓；3 - 輔助 支撐；4一夾緊 氣缸；5一連桿；6- j盤板；7一定位板 ；8一定位銷；9一銷支架；10一螺栓；11一基 準(zhǔn)銷；12一螺栓；13一固定支架；14一無油軸套；15一旋轉(zhuǎn)銷

圖 2 夾具 單元的基本結(jié)構(gòu)

合裝工位夾具采用氣動(dòng)滑臺(tái)平移結(jié)構(gòu) 。左右側(cè)圍夾緊定位后采用雙氣缸推移 、限位，與下車身合攏。每側(cè)裝有兩個(gè)直線導(dǎo)軌及平移減震器 ，保證平推移平穩(wěn)無沖擊。合裝工位夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 3 所示。

3 主線傳輸 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

焊裝主線采用往復(fù)桿輸送方式 ，輸送機(jī) (SH U T—TLE 系統(tǒng) )結(jié)構(gòu)采用齒輪齒條驅(qū)動(dòng)，上升和下降為氣缸驅(qū)動(dòng) ，工位控制采用單工位舉升、整體輸送形式。軌道采用雙軌道，保證有足夠的剛度不發(fā)生變形、耐磨。平移運(yùn)動(dòng)無極調(diào)速，往復(fù)桿傳送工位間傳輸時(shí)問不大于 24 S。傳輸線簡(jiǎn) 圖如圖 4 所示 。

4 焊機(jī) 吊掛系統(tǒng)與公用管線敷設(shè)

焊機(jī) 、焊鉗及空中機(jī)械化運(yùn)輸設(shè) 備均吊掛與承載屋架上。給水、排水 、壓縮空氣 、插接母線、電纜橋架等公用管線均沿機(jī)械化吊架敷設(shè)，便于設(shè)備安裝與調(diào)整理。吊掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 5 所示 。

1一扶梯及欄 桿；2一氣 、水 管路；3一水路 指示器；4一氣路和主氣閥；5一水路和主水 閥； 6一空氣過濾器；7一動(dòng)力電纜及橋架；；8一動(dòng)力 電纜；9一配 電柜 ；l0一焊機(jī) 時(shí)控箱；1 1一水 氣電管路；l2一滑軌；13一滑軌小車；14一焊槍滑軌；15一彈簧平衡器；16一焊機(jī)變壓器 ；17一二次 電纜；18一焊槍 控制 電纜；19一鋼結(jié)構(gòu)立柱；20一懸掛點(diǎn)焊槍；21一工作臺(tái)

圖 5 吊掛系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

5 結(jié)束語

在制定焊接線工藝方案設(shè)計(jì)時(shí) ，要充分考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 、生產(chǎn)綱領(lǐng) 、工藝流程 、設(shè)備負(fù)荷 、人員配置、物流及廠房條件。同時(shí)還要考慮節(jié)能及合理用能、環(huán)境保護(hù)，并進(jìn)行詳細(xì)的工藝投資預(yù)算。這樣才能保證焊接線 的先進(jìn)性 、經(jīng)濟(jì)性 、及適用性 。