A車型前地板精定位料車系統(tǒng)

浦海濤

1.A車型前地板零件介紹

目前汽車行業(yè)焊裝白車身下部車身結(jié)構(gòu)分前艙總成、前地板總成、后地板總成、左門檻總成和右門檻總成，共五大模塊，前地板零件一般由12-15個(gè)三級(jí)分總成件焊接而成。

2.A車型前地板工位工藝平面布置

為了節(jié)省項(xiàng)目投資費(fèi)用，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研A車型可以同B/C/D三款車型共線生產(chǎn)。A車型前地板零件外委給零部件供應(yīng)商生產(chǎn)，供應(yīng)商負(fù)責(zé)提供合格的前地板總成零件到主機(jī)廠。在A/B/C/D車型下部線北側(cè)UB50工位新增前地板總成上件工位。

2.1 料車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)要求：前地板零件工位占用空間較小，改造周期短，投資費(fèi)用低。

實(shí)施方案：設(shè)計(jì)一個(gè)具備精確定位的料車來存放、運(yùn)送前地板零件，廠家直接將生產(chǎn)好的前地板零件裝在該小車上，到焊裝車間后直接使用電瓶牽引車拖到下部線UB50工位。

設(shè)計(jì)圖紙：UB50前地板精定位料車由上、下部?jī)蓧K組成，上部機(jī)構(gòu)主要構(gòu)件有限位柱4根，導(dǎo)向柱4根，承重柱4根和上部底座；下部機(jī)構(gòu)主要構(gòu)件有底座鋼架、推桿、滑輪、地鎖。

2.2 精定位料車導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

設(shè)計(jì)要求：精定位料車裝件后，能順利推到指定位置，并進(jìn)行精確定位。

實(shí)施方案：在下部線UB50工位規(guī)劃一個(gè)上件工位，因涉及到機(jī)器人作業(yè)的安全規(guī)定，需要從外部將料車傳入機(jī)器人作業(yè)區(qū)域內(nèi)。為此，需要設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)進(jìn)車機(jī)構(gòu)。將已經(jīng)上件的精定位料車人工推至自動(dòng)進(jìn)料機(jī)構(gòu)的外側(cè)，再使用氣缸將精定位料車直接拉入指定位置。設(shè)計(jì)圖紙：按照精定位小車下部尺寸，設(shè)計(jì)自動(dòng)進(jìn)車機(jī)構(gòu)。下部采用滑道作為導(dǎo)向，使用大行程氣缸作為動(dòng)力源。

2.3 精準(zhǔn)定位

使用要求：使用機(jī)器人抓取前地板零件，精定位料車結(jié)構(gòu)要堅(jiān)固，零件在料車上X、Y兩個(gè)方向的相對(duì)位置公差要求在±3mm以內(nèi)。

實(shí)施方案：在自動(dòng)進(jìn)車機(jī)構(gòu)上，設(shè)置一處自鎖氣缸進(jìn)行定位。但大行程氣缸帶動(dòng)精定位小車?yán)胫付ㄎ恢煤?，自鎖氣缸抱死，整個(gè)精定位小車鎖死，達(dá)到X、Y兩個(gè)方向精準(zhǔn)定位要求。

2.4 機(jī)器人上件模擬

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)空間，其他車型參數(shù)等，從數(shù)據(jù)化工廠模擬結(jié)論可知，可以選用SMART5 NJ4 90-2.2機(jī)器人。下部線柔性化生產(chǎn)工藝規(guī)劃，前地板件通過精定位料車運(yùn)送到UB50上件工位，生產(chǎn)A車型時(shí)EMS系統(tǒng)給此工位工業(yè)機(jī)器人指令，由機(jī)器人抓手將前地板零件從前地板精定位料車上抓取到UB50工位滑撬上。

3.生產(chǎn)驗(yàn)證問題

3.1 失效模式及潛在失效后果

失效模式：UB50工位機(jī)器人抓具接觸前地板料車上的前地板件時(shí)報(bào)警且不動(dòng)作。失效后果：UB工位機(jī)器人無法抓取前地板，導(dǎo)致下部骨架無法正常生產(chǎn)。機(jī)器人抓具同前地板零件干涉，前地板底部安裝的光電感應(yīng)器無法正常工作，系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警，機(jī)器人動(dòng)作暫停，下部線停線。

3.2 潛在失效起因

3.2.1 現(xiàn)場(chǎng)料車的輪子偏小，不符合圖紙要求。與下部50工位導(dǎo)軌面不完全接觸，前地板件Z向不水平。

3.2.1 支撐柱底座安裝孔不對(duì)中，被燒焊固定，無法調(diào)整，圖紙要求是長(zhǎng)圓孔可調(diào)節(jié)。

3.2.1支撐柱上方孔中心到底座的Z向尺寸偏小，不符合圖紙要求。下部50工位機(jī)器人抓件時(shí)感應(yīng)器探測(cè)不到鈑件，無法自動(dòng)抓件。

3.2.1鈑件托塊自由狀態(tài)下無法完全回位，影響機(jī)器人抓下一層鈑件。鈑件托塊負(fù)重狀態(tài)下不水平，兩邊支撐柱上的托塊Z向有高度差，機(jī)器人抓件時(shí)感應(yīng)器檢測(cè)不到鈑件，自動(dòng)抓件無法實(shí)現(xiàn)。

3.3 解決方案及實(shí)施效果

3.3.1 整改措施

措施1：料車滾輪更換為?190mm

措施2：支撐柱底座安裝孔按圖紙要求改為13*28長(zhǎng)圓孔，X、Y向可調(diào)節(jié)。

措施3：支撐柱上鈑金支撐托塊Z向相對(duì)距離調(diào)整為180mm，底座到第5層托塊高度為153mm。

措施4：支撐柱上的鈑件支撐托塊孔定位改為銷定位，提高定位精度，料厚由1mm改為3mm，耐磨損，能保證每層鈑件感應(yīng)器能快速識(shí)別。

3.3.2 整改后驗(yàn)證結(jié)果：滿足生產(chǎn)需求，機(jī)器人抓件時(shí)不再發(fā)生報(bào)警故障

4.前地板精定位料車設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用小結(jié)：

4.1 對(duì)制造前地板精定位料車的供應(yīng)商制造能力要進(jìn)行有效評(píng)估，確保有資質(zhì)的供應(yīng)商承接工裝開發(fā)工作，從根本上降低風(fēng)險(xiǎn)，保證項(xiàng)目進(jìn)度按計(jì)劃進(jìn)行；

4.2 和供應(yīng)商簽訂前地板精定位料車的技術(shù)協(xié)議時(shí)要明確關(guān)鍵技術(shù)尺寸公差要求；

4.3 供應(yīng)商對(duì)前地板精定位料車的關(guān)鍵制造尺寸控制、應(yīng)用材質(zhì)等要提供相關(guān)檢測(cè)報(bào)告；

4.4 前地板精定位料車制造過程中要及時(shí)派工程師去廠家，根據(jù)圖紙要求核對(duì)關(guān)鍵尺寸；

（作者單位：奇瑞汽車股份有限公司）