轎車輸送線自動轉(zhuǎn)接對中機(jī)構(gòu)的規(guī)劃設(shè)計(jì)與應(yīng)用

趙志剛

國機(jī)智駿汽車有限公司 江西省贛州市 341414

1 引言

在進(jìn)行汽車制造時(shí)，車身輸送、轉(zhuǎn)接等環(huán)節(jié)是控制的重點(diǎn)，做好這幾個(gè)環(huán)節(jié)的控制時(shí)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)智能化的前提。對中機(jī)構(gòu)可以在任何環(huán)節(jié)進(jìn)行車身定位，在很大程度上實(shí)現(xiàn)了車身從定位較差向高精度定位的有效轉(zhuǎn)變。通過現(xiàn)場情況的實(shí)際考察，綜合考慮成本、運(yùn)行穩(wěn)定性以及可操作性等問題，通過和相關(guān)的設(shè)備供應(yīng)商共同合作、研究、分析、試驗(yàn)等，推出針對性強(qiáng)、可操作性高的對中方法，有效解決了傳統(tǒng)人工對中定位復(fù)雜、精度低等難題。

該項(xiàng)目來源于工廠擴(kuò)能改造，由于一期生產(chǎn)線在后續(xù)轉(zhuǎn)接和裝配過程中在進(jìn)行定位時(shí)準(zhǔn)確度不足，工作時(shí)有較大的弊端，經(jīng)過有效的分析和改進(jìn)，我們對定位方法進(jìn)行了有效的改進(jìn)。如此一來，項(xiàng)目控制流程和目標(biāo)出現(xiàn)了變化，從以前的如何從一期的儲存線吊具上精確轉(zhuǎn)變?yōu)榛林畏矫?。通過對設(shè)備進(jìn)行分析和考察，對車身進(jìn)行精確的定位，大大提高了轉(zhuǎn)接成功率。

2 規(guī)劃與設(shè)計(jì)方案

2.1 設(shè)計(jì)原則

在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循三個(gè)原則，分別是繼承性、柔性化和高穩(wěn)定的基本原則。首先，繼承性原則是指在進(jìn)行改裝時(shí)要盡量減少原有設(shè)備的改動，從而有效降低成本，提高工作效率。其次，柔性化原則是指要具有一定的升級空間，可以滿足多個(gè)平臺和車型的生產(chǎn)需要。最后，高穩(wěn)定性原則是指在轉(zhuǎn)接成功率和生產(chǎn)節(jié)拍上滿足生產(chǎn)工藝的要求。

2.2 工藝方案

（1）對中機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：

（2）自動轉(zhuǎn)接動作設(shè)計(jì)，如圖2所示。

2.3 主要硬件配置構(gòu)成和技術(shù)實(shí)現(xiàn)

2.3.1 升降機(jī)構(gòu)

經(jīng)過大量的試驗(yàn)，通過選擇穩(wěn)定性較強(qiáng)的升降臺來進(jìn)行相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)，在很大程度上達(dá)到了預(yù)期要求。在控制車身的位移時(shí)，我們選擇導(dǎo)向塊來實(shí)現(xiàn)該功能，有效減少了車身傾斜程度。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，關(guān)鍵是要控制好支撐塊的位置，它不僅具有電控鎖止的效果，還可以通過浮動來調(diào)節(jié)支撐塊，來完成預(yù)定效果，達(dá)到車身的相對穩(wěn)定。

2.3.2 平移機(jī)構(gòu)

平移機(jī)構(gòu)是通過電機(jī)驅(qū)動，吊具帶車身定位夾緊后，電機(jī)帶動平移機(jī)構(gòu)前伸（車身Y向）至車身底部，通過到位開關(guān)控制Y向位置。Y向定位后，電機(jī)帶動平移機(jī)構(gòu)橫向（車身X方向）移動，至X向光電開關(guān)位置停止。

圖1 對中機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖與車身滑撬示意圖

圖2 自動轉(zhuǎn)接動作示意圖

圖3 Y向?qū)χ惺疽鈭D

2.3.3 車身Y方向?qū)χ袡C(jī)構(gòu)

Y向?qū)χ型ㄟ^4個(gè)Y向?qū)χ袏A緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，吊具帶車身進(jìn)入轉(zhuǎn)接工位后，平移機(jī)構(gòu)Y向伸縮導(dǎo)軌伸出，將車身托起，Y向夾緊機(jī)構(gòu)從左右兩個(gè)方向同時(shí)對車身裙邊位置作用，由于車身支撐點(diǎn)為浮動支撐，車身Y向浮動，夾緊后，車身中心線和目標(biāo)中心線（下部滑撬的中心線）重合，達(dá)到Y(jié)向?qū)χ小?/p>

Y向伸縮導(dǎo)向軌為兩條標(biāo)準(zhǔn)型材制作，導(dǎo)向采用單邊軌道導(dǎo)向，導(dǎo)向輪由專業(yè)生產(chǎn)廠家預(yù)定，要求運(yùn)行穩(wěn)定性好、質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。一體式帶制動電機(jī)-減速器，使用壽命長，有較高的可靠性和穩(wěn)定性，在車身Y方向的對中采用了兩級伸縮臂及托塊浮動機(jī)構(gòu)，將車身Y方向中心線與滑橇中心線對中，這種控制方法可以將誤差控制在在50mm以內(nèi)。

2.3.4 車身橫向?qū)χ袡C(jī)構(gòu)

車身橫向?qū)χ幸筝^高，動力傳動的選擇應(yīng)合理，光電對射開關(guān)感應(yīng)停止位，該光電開光的作用是檢測車身的位置。一般情況下，光電開關(guān)保持關(guān)閉，車身縱梁經(jīng)過，光電開關(guān)受到感應(yīng)，開光處于開啟的情況，這時(shí)可以實(shí)現(xiàn)橫向?qū)χ?，這種控制方法取得了良好的效果，車身偏差可以控制在150mm以內(nèi)。

3 系統(tǒng)調(diào)試及實(shí)際應(yīng)用

在運(yùn)行時(shí)，對中機(jī)構(gòu)在光電開關(guān)感應(yīng)位置和Y向緊固具體地方有較高的要求。在車身位置選擇時(shí)不能有其它因素的干擾，尺寸偏差在控制范圍內(nèi)。如：前期選擇X向?qū)χ懈袘?yīng)位置選擇為發(fā)動機(jī)蓋前段，由于發(fā)動機(jī)蓋打開位置不一致，導(dǎo)致X向定位不準(zhǔn)確，轉(zhuǎn)接時(shí)車身入孔率低。通過分析和對比，光電感應(yīng)位置應(yīng)該選擇前縱梁端面，這是因?yàn)榍翱v梁端面穩(wěn)定性好，可以提升轉(zhuǎn)接成功率。

圖4 X向光電感應(yīng)位置圖

從生產(chǎn)成本來來看，雖然設(shè)備投入上有一定的增加，但是在PBS所有吊具成本方面相應(yīng)的減少，同時(shí)維護(hù)成本大大降低，可以實(shí)現(xiàn)無人值守，總體成本得到了降低。

4 結(jié)語

綜上所述，新系統(tǒng)的建立，為轎車輸送系統(tǒng)機(jī)運(yùn)在選型方面提供了更大的選擇空間。有助于多平臺車型共用支撐系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。經(jīng)試驗(yàn)證明，新系統(tǒng)在運(yùn)行穩(wěn)定性方面大大提高，同時(shí)故障率較低，可以進(jìn)行大規(guī)模批量生產(chǎn)，有助于實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會價(jià)值。