柔性高精度臺(tái)車在汽車白車身焊接中的應(yīng)用

楊春旺，閆嘵陽，韓有泉，關(guān)玉明

（1. 天津市福臻機(jī)電工程有限公司，天津 300350；2. 河北工業(yè)大學(xué)，機(jī)械工程學(xué)院 天津 300130）

使用維修

柔性高精度臺(tái)車在汽車白車身焊接中的應(yīng)用

楊春旺1，閆嘵陽2，韓有泉2，關(guān)玉明2

（1. 天津市福臻機(jī)電工程有限公司，天津 300350；2. 河北工業(yè)大學(xué)，機(jī)械工程學(xué)院 天津 300130）

介紹一種柔性高精度臺(tái)車，它能很大程度地提高原有焊接設(shè)備和臺(tái)車對不同車型白車身焊接的適應(yīng)能力，同時(shí)也能夠?qū)Π总嚿韺?shí)現(xiàn)高精度定位，保證后續(xù)焊接的質(zhì)量。能夠使企業(yè)更快的適應(yīng)由于車型的快速更新所帶來的市場波動(dòng)，提高經(jīng)濟(jì)效益。

柔性；高精度；臺(tái)車；白車身；焊接

CLC NO.:U468.3Document Code:BArticle ID:1671-7988(2014)08-93-02

引言

隨著汽車工業(yè)及汽車裝備制造業(yè)的深入發(fā)展，柔性、高效、高精度、自動(dòng)化等已經(jīng)成為汽車裝備業(yè)發(fā)展的主流方向。同時(shí)，隨著我國經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，人民生活水平的日益提高，汽車越來越多地進(jìn)入了家庭。顧客和市場需求多樣化、個(gè)性化發(fā)展，汽車業(yè)從傳統(tǒng)的單品種、大批量生產(chǎn)方式向多品種、中小批量及“變種變量”的生產(chǎn)方式過渡，以生產(chǎn)者為主導(dǎo)的生產(chǎn)方式逐步向以消費(fèi)者為主導(dǎo)的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變；白車身焊接系統(tǒng)的主要功能是實(shí)現(xiàn)多種不同白車身產(chǎn)品的地板總成、左/右側(cè)圍總成及頂蓋總成等主要車身總成零部件的組合焊接，是實(shí)現(xiàn)白車身柔性生產(chǎn)的核心裝備[1]。提高企業(yè)對不同車型白車身的焊接能力至關(guān)重要[2]。設(shè)計(jì)了一種柔性高精度臺(tái)車，一方面能提高原有焊接裝備對不同車型的適應(yīng)能力，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)高精度定位，保證后續(xù)焊接的質(zhì)量。

1、柔性高精度臺(tái)車結(jié)構(gòu)

該柔性高精度臺(tái)車的三維模型如圖1所示，由勾銷打開裝置1、臺(tái)車主體組件2、前定位銷組件3、TB組件4、H向組件5五部分組成。勾銷打開裝置1負(fù)責(zé)對臺(tái)車前后位置的定位勾銷抓緊和打開，保證臺(tái)車整體的前后位置精度；臺(tái)車主體組件2是由數(shù)控機(jī)床加工的高精度的板材組裝而成，這一部分的精度對臺(tái)車整體精度有著決定性的影響；前定位銷組件3安裝在臺(tái)車主體上，且定位銷的位置固定不變；TB組件4和H向組件5也都安裝在臺(tái)車主體上，其中TB組件實(shí)現(xiàn)后定位銷在x、y方向的精確移動(dòng)，H向組件實(shí)現(xiàn)后定位銷在z方向的精確移動(dòng)。

2、柔性高精度臺(tái)車的優(yōu)點(diǎn)

該柔性高精度臺(tái)車區(qū)別于傳統(tǒng)的臺(tái)車，在不改變原有焊接設(shè)備和臺(tái)車的條件下，能夠通過對定位銷的自動(dòng)和快速切換從而適應(yīng)車型快速更新給企業(yè)所帶來的沖擊。隨著汽車制造業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化和國際化發(fā)展，白車身焊接也已經(jīng)基本達(dá)成了生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)用在臺(tái)車系統(tǒng)則具體表現(xiàn)為：不同品牌車型的白車身主車身焊接用定位孔都分為前后四個(gè)，其中前面的兩個(gè)定位孔位置都一樣，不同車型則在后兩個(gè)定位孔的相對位置上進(jìn)行區(qū)分。該柔性高精度臺(tái)車的前兩個(gè)定位銷精確固定在臺(tái)車主體上，位置不變；后面兩個(gè)定位銷則能夠在x、y、z三個(gè)方向精確移動(dòng)并能夠在最后工作位置鎖死，不僅能夠適應(yīng)不同的車型，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對車身主體的高精度定位，保證后續(xù)焊接的質(zhì)量。該臺(tái)車的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)如下表所示：

表1 柔性高精度臺(tái)車關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)

3、柔性高精度臺(tái)車精度的研究

該柔性高精度臺(tái)車整體的精度由臺(tái)車主體的加工和安裝精度保證，而臺(tái)車上的前定位銷組件和TB組件和H向組件都直接安裝在臺(tái)車主體上，各個(gè)組件的精度將直接影響白車身的定位精度。因此保證臺(tái)車精度至關(guān)重要[3]。以下為保證柔性高精度臺(tái)車精度的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：

（1）首先整體精度主要取決于零件的制造精度，所以必須要求零件的尺寸公差嚴(yán)格按照圖紙加工，在裝配前檢測尺寸，確定裝配線上個(gè)工序的裝配技術(shù)要求，避免挫、磨、修刮等工藝，盡量使用如擰螺釘?shù)葻o損工藝；

（2）嚴(yán)格按照順序裝配，最好在裝配前列出順序，合理安排裝配順序，避免重裝；

（3）可充分利用夾具來定位，從而達(dá)到各零件的空間位置，裝配中留出調(diào)整個(gè)別零件的位置或加入補(bǔ)償件，因?yàn)檫m當(dāng)提供補(bǔ)償或調(diào)整可以使裝配精度更高；

（4）避免暴力裝配，有發(fā)現(xiàn)裝配不順利時(shí)認(rèn)真分析，可以采用互換裝配法、選擇裝配法、修配裝配法和調(diào)整裝配法處理；

（5）在裝配強(qiáng)度允許情況下使用膠粘劑是一個(gè)不錯(cuò)的裝配手段，它可以讓零件以輕松的配合甚至用夾具完全固定好后再進(jìn)行粘接，使用得當(dāng)可以大幅度提高精度；

（6）當(dāng)然以上操作離不開干凈的零件，良好的裝配場所。具備一定的裝配環(huán)境條件，可以很大程度地提高臺(tái)車的精度。

4、結(jié)論

該柔性高精度臺(tái)車不僅可以對多種車型的白車身進(jìn)行焊接，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)對白車身的高精度定位，保證了后續(xù)焊接的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，使企業(yè)的白車身焊接完成了從單一車型到多車型共線生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，是一種值得推廣的臺(tái)車。

[1] 王元?jiǎng)? 何可敬, 高銀, 等. 車身焊接生產(chǎn)線焊裝主線設(shè)計(jì)研究[J]. 中國機(jī)械工程, 2001, 12(11)：1248-1250.

[2] 房金良, 李朋, 王洪杰, 陳朝辭. 自行小車吊運(yùn)系統(tǒng)在焊裝線中的應(yīng)用[J]. 車身技術(shù), 2013, 3：82-84.

[3] 邱富深, 靳君鋒, 王紅剛. 汽車車身裝焊誤差產(chǎn)生的原因及控制[J]. 技術(shù)與研究, 2007, 10：55-56.

Applications of flexible and high precision trolleys in BIW welding

Yang Chunwang1, Yan Xiaoyang2, Han Youquan2, Guan Yuming2
(1.Tianjin Asset Industrial Equipment Co., Ltd., Tianjin 300350; 2.School of Mechanical Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300130)

A kind of flexible trolleys with high precision is introduced, it can greatly increase the existing welding equipment and trolleys’ ability to adapt different BIW models’ welding, but also to achieve high-precision positioning of BIW that ensure the quality of the subsequent welding. It can Enables companies to quickly adapt to the market fluctuations which is brought by the rapid updating car-models, increase economic efficiency.

Flexible; High Precision; Trolley; BIW; Welding

U468.3

B

1671-7988(2014)08-93-02

楊春旺，工程師，就職于天津市福臻機(jī)電工程有限公司。