關(guān)于U型輕量化自卸車(chē)廂自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)探討

薛嘉鑫

摘 要：本文針對(duì)目前車(chē)廂生產(chǎn)企業(yè)大多采用單一的焊接工藝，導(dǎo)致產(chǎn)品焊接質(zhì)量不過(guò)關(guān)，產(chǎn)品焊接一致性差及效率低下等問(wèn)題，提出了在采用標(biāo)準(zhǔn)剪板，專(zhuān)業(yè)夾具的基礎(chǔ)上配合自動(dòng)化輸送裝置的方法，有效地解決了產(chǎn)品加工中的不足。

關(guān)鍵詞：車(chē)廂；焊接；自動(dòng)線

隨著我國(guó)的汽車(chē)技術(shù)的飛速發(fā)展，各個(gè)汽車(chē)廠都需要提高產(chǎn)能，加快生產(chǎn)節(jié)拍，提高生產(chǎn)效率。本項(xiàng)目是根據(jù)企業(yè)委托，在研究現(xiàn)有自卸車(chē)U型車(chē)廂工藝的基礎(chǔ)上，針對(duì)現(xiàn)在加工工藝加工效率低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等實(shí)際情況，通過(guò)改進(jìn)自動(dòng)化輸送線并根據(jù)該輸送線的要求對(duì)剪板和焊接工裝的設(shè)計(jì)，來(lái)解決上述不足，對(duì)企業(yè)此類(lèi)產(chǎn)品及類(lèi)似產(chǎn)品的生產(chǎn)起到降低成本，提高效率和穩(wěn)定質(zhì)量的作用。

1 改進(jìn)前的加工工藝

目前的車(chē)廂焊接企業(yè)大多采用的焊接工藝是根據(jù)圖紙要求剪板和沖壓，再將所有的部件拿到一個(gè)地方，工人將各個(gè)部件拼接在一起，分別對(duì)車(chē)身頂蓋、底板、側(cè)圍等進(jìn)行焊接。該方法的效率較低，且在焊接的過(guò)程因工人技術(shù)水平不一，會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品的一致性不好，直接影響產(chǎn)品的品質(zhì)，對(duì)產(chǎn)品銷(xiāo)售也產(chǎn)生負(fù)面影響。

2 改進(jìn)思路

針對(duì)上述焊接工藝中的不足，一是提高剪板及沖壓組件的尺寸精度，二是采用精度更高的焊裝夾具，三是采用流水線作業(yè)，即工人與焊裝夾具為定點(diǎn)，采用一種往復(fù)輸送機(jī)構(gòu)進(jìn)行工位間工件傳送。這樣大大加快了生產(chǎn)節(jié)拍、減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3 實(shí)現(xiàn)的主要?jiǎng)幼?/p>

根據(jù)焊接加工工藝設(shè)計(jì)一種往復(fù)輸送機(jī)，此往復(fù)機(jī)構(gòu)行走軌跡為上升、傳送、下降、返回，每個(gè)動(dòng)作都要實(shí)現(xiàn)慢-快-慢（在接近工件和放置工件時(shí)為慢速）；上升、傳送、下降、返回的總循環(huán)時(shí)間不超過(guò)20s。其特點(diǎn)在于：高效、快捷、易操作、維護(hù)簡(jiǎn)單。根據(jù)企業(yè)焊接車(chē)間的工藝，一般工位間距為L(zhǎng)，即焊裝夾具的間距也為L(zhǎng)，往復(fù)機(jī)構(gòu)行走軌跡為上升、傳送、下降、返回。

往復(fù)輸送機(jī)主要參數(shù)：

工位間距： L

升降行程： 800mm

水平往返行程： L

傳輸機(jī)升起800mm時(shí)間： 5s左右

傳輸機(jī)下降800mm時(shí)間： 5s左右

傳輸機(jī)水平往返L時(shí)間：前進(jìn) 6s左右；后退 6s左右

完成工藝動(dòng)作的總時(shí)間： ≤24s

往復(fù)輸送系統(tǒng)重復(fù)運(yùn)動(dòng)精度： ≤±0.5mm

4 設(shè)備主要結(jié)構(gòu)

4.1 可移支撐

在每一個(gè)工位上設(shè)置一套可移支撐，可移支撐用于支撐U型車(chē)廂，往復(fù)機(jī)構(gòu)運(yùn)行的時(shí)候就是將置于可移支撐上的U型車(chē)廂帶到下一工位。

4.2 平移機(jī)構(gòu)

平移機(jī)構(gòu)是整條自動(dòng)線的核心，其長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)個(gè)U型車(chē)廂的長(zhǎng)度之和，平移機(jī)構(gòu)是通過(guò)齒輪齒條傳遞動(dòng)力進(jìn)行水平移動(dòng)。其主體采用異形鋼制造，可移支撐安裝在異形鋼上，異形鋼上裝有齒條，齒條的長(zhǎng)度即為整個(gè)往復(fù)機(jī)構(gòu)的輸送長(zhǎng)度，異形鋼置于輥道上。其結(jié)構(gòu)圖為：

4.3 舉升裝置

其作用是將放置平移機(jī)構(gòu)的輥道抬起，以便平移機(jī)構(gòu)能帶動(dòng)U型車(chē)廂水平移動(dòng)，平移到位后，舉升裝置落下，平移機(jī)構(gòu)返回。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：

5 電氣控制

（1）往復(fù)輸送設(shè)備電氣控制系統(tǒng)采用可編程序控制器，其結(jié)構(gòu)組合靈活、可擴(kuò)展性強(qiáng)，各種現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)可進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。該設(shè)備采用集中控制方式，系統(tǒng)具備啟動(dòng)、故障的聲光報(bào)警。為了便于維修人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，系統(tǒng)設(shè)置三色柱燈，用于顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，并通過(guò)7段碼的形式實(shí)時(shí)顯示設(shè)備運(yùn)行情況。

（2）系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制裝置采用變頻器進(jìn)行控制，可確保生產(chǎn)節(jié)拍及定位準(zhǔn)確。同時(shí)具備獨(dú)自熱磁、短路、過(guò)載保護(hù)，并對(duì)保護(hù)元件的狀態(tài)進(jìn)行信息采集及故障診斷功能。

（3）系統(tǒng)在每個(gè)操作工位設(shè)置有維修操作按鈕站，其上設(shè)置“手動(dòng)/自動(dòng)”、“上升”、“下降”、“前進(jìn)”、“后退”、“夾緊”、“松開(kāi)”、“保護(hù)缸進(jìn)”、“保護(hù)缸退”、“緊停”、“試燈”等控制按鈕，當(dāng)工位往復(fù)機(jī)構(gòu)處于手動(dòng)方式時(shí)，必需操作人員按下各控制按鈕，設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

（4）往復(fù)機(jī)構(gòu)的兩邊均設(shè)置工位控制按鈕盒，只有在兩邊的操作人員均按下工位按鈕盒上的“上升”或“下降”控制按鈕后，往復(fù)機(jī)構(gòu)才執(zhí)行自動(dòng)狀態(tài)下的上升或下降的連續(xù)自動(dòng)功能。同時(shí)在兩邊的工位按鈕盒上設(shè)置急停按鈕，實(shí)現(xiàn)設(shè)備在自動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)緊急情況時(shí)，能夠按下“緊?！笨刂瓢粹o立即停止設(shè)備運(yùn)行，保護(hù)人員及設(shè)備的安全。

6 總結(jié)

該自動(dòng)化生產(chǎn)線是在與企業(yè)人員的密切合作下完成的，在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段參考了大量的資料，與生產(chǎn)一線的工人們進(jìn)行了深入的交流，把工人同志們渴望降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率的心聲融入設(shè)計(jì)理念中，在注重生產(chǎn)效率的同時(shí)，把安全放在第一位，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，雖然有些許小問(wèn)題，但整體效果較好。

參考文獻(xiàn)

[1]陳守艷.U型貨箱自卸車(chē)探析[J].商用汽車(chē)，2012，（22）：77-79.

（作者單位：湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院）