陳周生　傅偉　洪俊

摘要：文章介紹了一種簡(jiǎn)單的柔性側(cè)圍生產(chǎn)線，從工藝布局、工裝夾具及零件吊運(yùn)三個(gè)方面闡述其開(kāi)發(fā)的過(guò)程。這種生產(chǎn)線方式能夠滿(mǎn)足高產(chǎn)量、簡(jiǎn)單柔性化的生產(chǎn)要求。

關(guān)鍵詞：柔性；工藝布局；工裝夾具；Pickup

近幾年來(lái)，我國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)日益成熟，市場(chǎng)需求的產(chǎn)品差異性越來(lái)越大，汽車(chē)產(chǎn)品的品種數(shù)量、造型、配置等越來(lái)越多樣化，各大車(chē)企都在打造具有獨(dú)特產(chǎn)品力的產(chǎn)品，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越難于適應(yīng)市場(chǎng)的需求了。

為增加競(jìng)爭(zhēng)力，各大車(chē)企近年來(lái)都推出了大量的車(chē)型，單一車(chē)型的產(chǎn)品生命周期也在縮短，再難以出現(xiàn)當(dāng)年桑塔納、捷達(dá)的超長(zhǎng)生命周期車(chē)型了。車(chē)型數(shù)量的增加、產(chǎn)品更新?lián)Q代時(shí)間的縮短都要求車(chē)身的柔性化生產(chǎn)能力要增強(qiáng)。本文簡(jiǎn)要描述了我公司柔性側(cè)圍生產(chǎn)線的—種形式。

1.工藝布局

我公司傳統(tǒng)的側(cè)圍線是單一車(chē)型一條專(zhuān)用的側(cè)圍生產(chǎn)線，其工藝流程圖（BOP）及布局如圖1所示。

這種傳統(tǒng)布局每種車(chē)型都需要一條專(zhuān)用的側(cè)圍生產(chǎn)線，占用的場(chǎng)地面積大，工藝設(shè)備等投資多，并且側(cè)圍總成上主線時(shí)需要較遠(yuǎn)距離的轉(zhuǎn)運(yùn)（因主線往往能柔性生產(chǎn)多種車(chē)型）。

為解決上述的場(chǎng)地、投資、轉(zhuǎn)運(yùn)等問(wèn)題，我公司開(kāi)發(fā)了一種A/B面形式的柔性側(cè)圍生產(chǎn)線，其工藝布局與傳統(tǒng)側(cè)圍生產(chǎn)線一致，僅僅是通過(guò)夾具的切換來(lái)柔性生產(chǎn)兩種車(chē)型的側(cè)圍，所占用的場(chǎng)地約為原來(lái)一條傳統(tǒng)側(cè)圍生產(chǎn)線的1.3倍，工藝設(shè)備兩種車(chē)型共用，只需要一個(gè)車(chē)型的投資。

柔性側(cè)圍線的基本方案是兩種車(chē)型的夾具分別布置在底板的兩個(gè)不同平面上，車(chē)型切換時(shí)通過(guò)人工旋轉(zhuǎn)手柄（或電機(jī)驅(qū)動(dòng)）帶動(dòng)底板面翻轉(zhuǎn)180°，切換另外一個(gè)車(chē)型的夾具到工作位置；零件的工位間搬運(yùn)通過(guò)空中Piekup小車(chē)自動(dòng)行走搬運(yùn)，如圖2所示。

2.工裝夾具

2.1夾具底板

此柔性焊接拼臺(tái)裝置如附圖4所示，主要由拼臺(tái)支撐腳、切換手柄、減速機(jī)、帶座軸承、剎車(chē)盤(pán)、零件夾持夾具、鎖緊機(jī)構(gòu)、拼臺(tái)底板、連接桿組成。

當(dāng)工作面由A面切換到B面時(shí)，首先需要輸入信號(hào)控制鎖緊氣缸打開(kāi)，人工轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)底板面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)180°后B面將切換為工作面，再通過(guò)PLC控制鎖緊氣缸鎖緊，完成切換。

以上裝置的鎖緊機(jī)構(gòu)打開(kāi)通過(guò)按鈕開(kāi)關(guān)信號(hào)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作，切換過(guò)程中通過(guò)傳感器檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度控制自動(dòng)減速裝置一剎車(chē)盤(pán)的介入，在0-90°區(qū)間旋轉(zhuǎn)時(shí)剎車(chē)盤(pán)不介入，切換省力，當(dāng)拼臺(tái)底板旋轉(zhuǎn)到超過(guò)90°后剎車(chē)盤(pán)介入，降低旋轉(zhuǎn)速度，切換到位后傳感器反饋信號(hào)給PLC，輸入信號(hào)給鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊，整個(gè)切換過(guò)程完成。

2.2車(chē)型夾具

根據(jù)兩種車(chē)型的產(chǎn)品零件特種及零件定位要求來(lái)考慮，當(dāng)兩種車(chē)型可以共用一個(gè)面的夾具時(shí)將另外一個(gè)面空出來(lái)預(yù)留給后續(xù)車(chē)型，同時(shí)也減少車(chē)型夾具的投資，減少切換，通過(guò)增加配重塊來(lái)平衡；當(dāng)兩種車(chē)型的夾具不能共用時(shí)，需要每種車(chē)型對(duì)應(yīng)一個(gè)面。

夾具設(shè)計(jì)時(shí)除了零件定位所需的各夾具定位單元外，還特別增加了脫銷(xiāo)機(jī)構(gòu)將側(cè)圍總成舉升50mm，待零件與夾具脫離后再由Pickup小車(chē)將零件提升后輸送到下一個(gè)工位，可以避免提升時(shí)零件局部卡滯損壞零件的情況。

3.零件轉(zhuǎn)運(yùn)Pickup小車(chē)

因平臺(tái)底板是翻轉(zhuǎn)形式，因此零件輸送不能采用以往的往復(fù)輸送形式，只能從空中轉(zhuǎn)運(yùn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)需要的快速、平穩(wěn)、兼容性等多方面考慮，最終選取了Pickup小車(chē)的輸送形式。

根據(jù)我公司的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，側(cè)圍中部有零件需要裝夾焊接，因此焊鉗需要伸出到達(dá)拼臺(tái)的中心位置，對(duì)應(yīng)的空中焊鉗懸掛橫軌也需要延伸到拼臺(tái)的中心，這樣將與Pickup小車(chē)的運(yùn)行產(chǎn)生干涉。為解決這個(gè)問(wèn)題，經(jīng)焊接設(shè)備與Pickup雙方共同分析決定焊鉗的橫軌采用雙層滑車(chē)，一級(jí)橫軌兩端頭的間距需要保證≥1000mm，同時(shí)Pickup小車(chē)頂部的寬度要保證≤750mm，這樣在焊接時(shí)焊鉗通過(guò)二級(jí)滑車(chē)滑出保證零件中心位置焊點(diǎn)的焊接，在焊接完成后將二次滑車(chē)?yán)狡磁_(tái)外側(cè)固定，將拼臺(tái)中心一米范圍內(nèi)的空間讓空給Pickup小車(chē)運(yùn)行。

根據(jù)車(chē)型夾具的打開(kāi)高度不同，Pickup小車(chē)的提升高度可以設(shè)置不同的檔位來(lái)確保轉(zhuǎn)運(yùn)效率與轉(zhuǎn)運(yùn)的安全。Pickup小車(chē)與各系統(tǒng)間的主要關(guān)聯(lián)尺寸如圖5所示。

Pickup小車(chē)底部的移栽?shī)A具示意圖如圖6所示。限位卡住中門(mén)框的B＼C柱邊緣防止零件前后竄動(dòng)，通過(guò)氣缸待定卡爪在導(dǎo)軌上滑動(dòng)來(lái)卡住門(mén)口的上下兩邊的膠條邊，上部提升機(jī)構(gòu)上升將零件提升后往下工位輸送，到位后提升機(jī)構(gòu)下降將零件放在夾具上后提升機(jī)構(gòu)再上升返回初始位置等待進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

4.結(jié)語(yǔ)

本文介紹的這套系統(tǒng)對(duì)于初級(jí)柔性的焊裝線具有較好的實(shí)踐意義，特別是對(duì)于兩種產(chǎn)銷(xiāo)量較大的車(chē)型，可以作為柔性的一種實(shí)現(xiàn)形式。這種形式已經(jīng)成功應(yīng)用在CN112/CN113及CN112/CN050V側(cè)圍線，成功的匹配了兩條主線的高產(chǎn)量、簡(jiǎn)單柔性化生產(chǎn)的需求。將整套系統(tǒng)做成自動(dòng)時(shí)也可以滿(mǎn)足機(jī)器人焊接的要求。