一种全自动化焊接柔性侧围生产线的设计探讨

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。一种全自动化焊接柔性侧围生产线的设计探讨　　摘要：本文介绍了一种机器人全自动焊接的柔性侧围生产线，从侧围总成的大分块结构、生产线布局方向、关键工装夹具实现柔性的方式、抓手柔性方式、Pickup挂件柔性方式等几个方面介绍生产线的柔性制造。　　关键词：侧围；布局；柔性制造；焊接；工装夹具；Pickup　　中图分类号：文献标识码：A文章编号：1671--0036-02　　汽车作为传统制

2、造业，其开发周期长，产业链庞大。就主机厂来说，一般包括侧围总成、门盖总成、前车体总成、下车体总成及总拼、补焊线、调整线等。汽车更新换代快，因而产品多样化是汽车业的大趋势，由于场地、投资等方面限制，如何实现生产线的柔性成为汽车制造业发展的重中之重。对于焊装工艺来说，侧围分总成零件多、小零件数目多、工装定位复杂，因而实现生产线柔性较之主线难度更高一些。传统手工侧围生产线的多为“单线单用”模式，随着工业模式自动化、智能化，新建生产线多以机器人焊接代替手工焊接，而机器人生产线投资高，单线单用会造成资源大量浪费，只能往柔性生产方向进行规划。　　1侧围总成基本构成为

3、了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　一种SUV侧围总成图1所示，侧围一般由侧围外板、加强内框、A/B柱加强框、轮罩加强框、D柱、外板延伸板、加油口支架、锁扣加强板、翼子板安装支架等组成。由于侧围区域在很大程度上决定了车型的颜值，因

4、此对于任何一款新开发的车型，可能车架件或地板件是借用原先车型的数据，但是侧围总成一定是全新的，这就意味着侧围总成的生产线兼容性要高，随时可以进行车型切换生产[1]。　　侧围工艺流程如图2所示。　　2机器人柔性侧围生产线布局形式　　侧围件由于零件多，分层明显，且有较多小件，因此侧围生产线至少要有1个以上装件拼台，补焊台拼台数则根据侧围总成焊点数和生产节拍进行设计。按目前我司的实际情况，主机厂侧围生产线焊点在200―300点左右，2个装件、定位焊拼台，3个补焊拼台，对于设计节拍较低的，补焊台可以为地面补焊台+七轴搬运补焊的形式，对于设计节拍较高的，由于七轴机

5、器人需要抓件、行走及挂件，以上几个步骤总时长较长，七轴补焊机器人存在等待时间过长，如果制造节拍要求较高，不推荐使用七轴搬运，可以将七轴搬运改为固定台补焊的形式[2]。七轴补焊生产线布局图3所示，固定台补焊生产线布局图4所示。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行

6、培训，熟悉系统的使用和维护。　　从图3、图4可以看出，生产线设计节拍对最后一个补焊台的影响较大，排除设计节拍的影响，从成本控制及后期运行维护方面来看，固定台补焊优于七轴补焊，从以往项目运行情况来看，七轴极易损坏，且换七轴皮带时，搬运机器人需要移走，复位调试周期长，对生产线影响较大。固定补焊台可以在厂房空中搭建钢构，从而将钢平台上的下探机器人换成倒挂机器人，下探机器人钢构下标高要控制在一定高度以上，以满足机器人的运动轨迹要求，对后期机器人及焊钳、管线包等维护较为不便，除此之外，倒挂机器人与下探机器人在功能上并没有明显区别。　　3侧围线柔性生产模式　　工装夹

7、具柔性形式　　转台工装切换　　图5所示转台为A/B面转台，工装为三脚架形式，A面进行装件的同时，B面进行机器人定位焊，当搬运机器人将焊好的零件抓走、前一个拼台的焊合总成就位后，B面转到装件面，已完成零件安装的A面转180°到机器人面进行焊接，这样零件安装不对焊接时间产生影响，与传统手工生产线相比，节约了零件安装的时间。三脚架形式的工装设计可以改善员工装件时的人机工程，且可以增大焊接机器人扫略范围。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育

8、等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，