一種前門內(nèi)板定位焊的工藝方案分析

陶杰 黃建茌 陳強(qiáng) 李廣

摘要：當(dāng)前自動化焊接以其成本低、焊接穩(wěn)定性好受到越來越多的整車廠青睞，不再僅限于地板及總拼線，也逐漸開始向分總成焊接發(fā)展及應(yīng)用，如門蓋總成線、后部下車體總成線等;在這種情況下，合適的工藝方案對于滿足焊接要求、減少成本至關(guān)重要。通過對前門總成自動化焊接的某工位分析，介紹一種工藝方案并闡明工藝時序設(shè)計的原則。

關(guān)鍵詞：焊接工藝;時序;設(shè)計原則

中圖分類號：TB文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2019.08.093

1背景

某公司為提高車身車間的先進(jìn)制造水平，提高焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性以及為后續(xù)相關(guān)車型的導(dǎo)入預(yù)留可能，將前后門的工藝按照人工上件+機(jī)器人焊接+機(jī)器人滾邊+機(jī)器人釬焊+機(jī)器人搬運(yùn)的方案進(jìn)行設(shè)計。由于定位焊接工位過多會導(dǎo)致內(nèi)板總成的尺寸穩(wěn)定性從而影響包邊的間隙段差匹配，而且為與其他車型的手工焊接BOP匹配，所以該門蓋總成的焊接BOP設(shè)計如圖1。

該門蓋線的設(shè)計節(jié)拍目標(biāo)是50節(jié)拍，按照90%的效率計算，那么單個工作循環(huán)所需時間為（3600/50）*90%≈65s。從圖1的BOP可以看到1#工位焊接零件7個，為瓶頸工位，故著重對此工位進(jìn)行分析。此工位需要人工取件+涂膠+裝件，由2人同時完成，大約用時60S;同時該工位的焊點(diǎn)是 36個，焊接所需時間約為90s（平均焊接一點(diǎn)時間為2.5s，以下同理）。如何在65s內(nèi)完成該工位的所有焊接動作，是本次分析的根本重點(diǎn)。本著工藝動作并行原則，初步采用以下兩種方案。

2方案設(shè)計

方案一：采用雙滑臺工裝定位焊接，即為10A和10B均向2#工位輸出總成，那么在130s內(nèi)完成焊接工作即可滿足節(jié)拍要求。如前所述：人工取件到裝件初步以60s設(shè)計，36個焊點(diǎn)焊接時間是由2臺機(jī)器人分擔(dān)，即需45s，合計105s，以25s的時間來作為滑臺滑移、機(jī)器人移動等動作的補(bǔ)償。初步的布局圖如2所示，其時序流程圖如3所示。從圖中可以看出：10A#裝件時，10B#工裝劃入，2臺機(jī)器人焊接完成，由搬運(yùn)機(jī)器人搬走，10B#滑臺滑出;同理，10B#裝件時，亦是如此。

方案二：采用單滑臺工裝定位焊接，即為單個滑臺完成輸出總成給20#位，要求在65s內(nèi)完成焊接工作循環(huán)。裝件就已經(jīng)需約時間60s，再加上焊接，65s的時間已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。所以考慮裝件與焊接并行一部分時間，又因為是單滑臺，所以考慮用3臺焊接機(jī)器人同時焊接，并且先定位焊接18個關(guān)鍵定位焊點(diǎn)（這些焊點(diǎn)經(jīng)分析必須保證良好的連接性并不易變形），其余18個焊點(diǎn)由15#位的抓手機(jī)器人夾緊抓起到安全位置進(jìn)行補(bǔ)焊。初步的布局圖如4所示，其流程時序圖如5所示。從圖中可以看出，取零件并涂膠時：機(jī)器人010#R01、010#R02、010#R03焊接定位焊點(diǎn)，而后15R01抓取總成到安全位，滑臺滑出;剩余18個焊點(diǎn)焊接時，滑臺開始往外滑并接受人工裝件。

3總結(jié)

以上兩種方案都滿足節(jié)拍要求，不過對比之后，方案一比方案二占地面積大，而且相當(dāng)于是多了1個工位的相關(guān)設(shè)備，成本高，所以此工位優(yōu)先選擇方案二作為實施方案。

在工藝方案設(shè)計時，時序的設(shè)計至關(guān)重要，綜合分析方案一以及方案二，都采用了工藝動作并行原則，即設(shè)立新的空間去允許一部分動作同時進(jìn)行，以使得節(jié)拍內(nèi)的時間得以壓縮，也就是同一個工位用空間的擴(kuò)展去換取時間上的壓縮。如方案一，多設(shè)一個工位的設(shè)備，一個在裝件，另外一個進(jìn)行焊接;方案二，本工位上設(shè)立一個安全位，以使得工裝滑出裝件和機(jī)器人進(jìn)行下一步焊接。這一原則的實施在眾多時序設(shè)計中都有應(yīng)用，同時方案二的時序設(shè)計也可為其他總成線的定位焊的設(shè)計提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]張群.軌道交通焊接工藝及其價值分析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2017，（15）.