汽車制造總裝車間自動化輸送設(shè)備研究

韓艷玲

摘 要：隨著汽車市場競爭的日趨激烈，縮短生產(chǎn)周期、提高整車質(zhì)量以及降低制造成本，已經(jīng)成為各汽車制造商的共同目標(biāo)。汽車生產(chǎn)線是由涂裝、沖壓、焊接以及總裝等組成聯(lián)合廠房，而總裝是整個汽車制造過程的最后一個階段，汽車整車的質(zhì)量最終是由總裝配來保證的;汽車總裝配需要的勞動量很大、耗時長，因此必須高度重視汽車整車的總裝配工作，設(shè)計自動化輸送設(shè)備，從而提升總裝質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞：汽車制造;總裝車間;自動化輸送設(shè)備;研究

1汽車制造總裝生產(chǎn)概述

總裝車間是生產(chǎn)的最后一個車間，在這里所有的零部件會進(jìn)行組裝，此時會將涂裝后的車身與內(nèi)飾動力總成、底盤等進(jìn)行合裝，拼成一臺完整的車。汽車總裝生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)節(jié)奏性強(qiáng)，生產(chǎn)組織更加復(fù)雜嚴(yán)密，不僅要研究零部件與總成，而且還要采用科學(xué)的方式來實現(xiàn)整車的組裝等。

總裝車間的主要線體：1.存儲線輸送系統(tǒng)，其用于涂裝好的白車身的輸送、儲存和轉(zhuǎn)運。調(diào)節(jié)由于涂裝車間和總裝車間生產(chǎn)節(jié)拍不均衡對生產(chǎn)組織的影響;2. 前裝搬送線輸送系統(tǒng)，用于完成車身內(nèi)/外飾的裝配作業(yè);3.底盤線輸送系統(tǒng)，用于車體底盤部分的裝配作業(yè)，底盤線內(nèi)搭載車體的前懸總成和后懸總成等工件;4.車門線輸送系統(tǒng)，主要功能就是為汽車的車門提供分裝、合裝以及運輸?shù)炔渴?5.汽車座椅以及輪胎的輸送線，其功能主要是實現(xiàn)汽車車輪的分裝以及合裝;6. 后裝搬送線輸送系統(tǒng)，用于車身的裝配作業(yè)，以及車體底部部分的輪胎及電池上裝等作業(yè)內(nèi)容;7. 檢查線輸送線，用于車輛艤裝和其他部位檢查等作業(yè)內(nèi)容的車體搬送。只有確保整個汽車裝配系統(tǒng)配合工作，才能完成整車的裝配。

2汽車制造總裝車間自動化輸送設(shè)備

2.1全自動升降機(jī)

升降機(jī)在汽車生產(chǎn)線應(yīng)用廣泛，主要用于連接兩個有落差的汽車輸送線體，起著調(diào)節(jié)節(jié)拍，使生產(chǎn)線連續(xù)運作的至關(guān)重要的作用。升降機(jī)有鏈條式和皮帶式，皮帶式噪音小，維護(hù)簡單，干凈，深受現(xiàn)在客戶喜愛。有的升降機(jī)只能對應(yīng)單一車種，不滿足現(xiàn)在多元化市場需求，有的升降機(jī)需要人為切換接車位置，費時費力，影響生產(chǎn)效率。全自動化升降機(jī)就能很好的解決這些問題。將機(jī)械和電氣相結(jié)合，采用制動電機(jī)，配合接近開關(guān)、LS開關(guān)、編碼器等電器元件，可以安全自如的實現(xiàn)上下方向自動控制;將接車位置做成可移動式托臂，用電機(jī)或者氣缸驅(qū)動，可以實現(xiàn)前后移動，用來對應(yīng)不同大小、不同長度的車型;也可以將托塊做成可翻倒式樣，用氣缸驅(qū)動，用于接不同車型。同時配合吊具鎖，吊具插銷，吊具打開，導(dǎo)向軌等輔助設(shè)備，就能實現(xiàn)全自動的多元化生產(chǎn)，滿足現(xiàn)在個性化客戶需求，占領(lǐng)市場先機(jī)，給公司創(chuàng)造更大利益。

2.2吊具自動切換裝置

現(xiàn)在往往一個車間生產(chǎn)多種車型，不是所有車型都能共用相同托點的，為了對應(yīng)這個生產(chǎn)目標(biāo)，吊具就需要有多個接車位置，如果靠人為來調(diào)整，浪費人力，也有出錯的安全風(fēng)險，越來越多的客戶青睞自動切換裝置。自動切換裝置由導(dǎo)向軌、吊具鎖、吊具定位銷、吊具切換裝置，受具臂定位檢測裝置等組成。根據(jù)提前得到的車型信息，吊具到切換工位后，先由吊具鎖進(jìn)行鎖緊，定位銷插入吊具臂定位，再通過切換裝置的氣缸上升使吊臂解鎖，另一組氣缸伸出，夾住后吊臂，再由電機(jī)和編碼器控制進(jìn)行準(zhǔn)確定位，從而實現(xiàn)自動切換。

2.3 AGV小車

AGV智能小車中央系統(tǒng)由計算機(jī)、電控、激光反射板、磁氣感應(yīng)SENSOR等控制。代替了原先的人工搬運，大幅度減少了人力資源的損耗;并且AGV小車的可組合性強(qiáng)，自動化程度高，智能化水平也高，由于AGV小車一般通過電腦控制，所以其行駛路徑可以根據(jù)不同的需求靈活改變;減少人為的操作的損失，行動快捷，節(jié)省了時間，縮短了人員配置;可以進(jìn)出人員不方便進(jìn)入的場所優(yōu)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，節(jié)省了人力、物力、財力;AGV智能小車的導(dǎo)引路徑非常明確的，同時小車具有自主安全功能，如：緊急停車、自主檢測、遇到障礙物緊急避讓等功能，因此也大大提高了安全性，而且美觀，可提高觀賞度，提高企業(yè)的形象。越來越多的汽車廠開始使用這種智能化小車。

2.4 底盤裝配線

對于汽車制造總裝而言其底盤裝配線主要是采用EMS軌道、摩擦輸送以及升降吊具系統(tǒng)完成，相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效的促進(jìn)柔性生產(chǎn)，而且還滿足了不同汽車車型的總裝要求，但是在自動化技術(shù)的發(fā)展中，相關(guān)系統(tǒng)仍需要不斷進(jìn)行優(yōu)化。譬如，對于EMS軌道而言，其首先可以進(jìn)行轉(zhuǎn)接方式的優(yōu)化。為了更好地滿足不同車型的裝配需求，單一的板鏈?zhǔn)絺魉头绞斤@然已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)需求，那是因為，新車型的車輪往往是處于沒剎車的狀態(tài)，其會跟隨著板鏈的運行而發(fā)生旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致車輛原地不動，影響后續(xù)車輛的裝配，甚至?xí)l(fā)生撞車危險;再者，由于目前主要采用接車的方式，所以不能對前后輪接車距離進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)較多種類的車型混合裝配時，軸距則無法進(jìn)行調(diào)整。為此，需要將原有的板鏈前進(jìn)方式改變?yōu)殡S機(jī)構(gòu)鎖止車身一起發(fā)生運行的機(jī)構(gòu)。對于機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化則指的主要是將板鏈結(jié)構(gòu)優(yōu)化為隨行機(jī)構(gòu)。所以需要將原有的升降系統(tǒng)由全新的隨行鎖止機(jī)構(gòu)進(jìn)行代替。

2.5檢查線輸送線

檢查線輸送線用于車輛艤裝和其他部位檢查等作業(yè)內(nèi)容的車體搬送。檢查線輸送線分為移載追趕段和作業(yè)段輸送兩部分。艤裝線入口升降機(jī)將車體移載至檢查線移載追趕段，升降機(jī)脫離干涉后樹脂板鏈運載車體前進(jìn)以一定速度追趕工位保證車體節(jié)距;作業(yè)段板鏈運載車體以定速前進(jìn)至線體末端。車體在移載追趕段和作業(yè)段間移載平穩(wěn)且無相對運動。

優(yōu)點：樹脂板鏈上層為樹脂材料，防水防污且易于清理;板鏈結(jié)構(gòu)為模塊化結(jié)構(gòu)，易于安裝，可大大縮短工事時間;鏈板為樹脂板鏈，重量輕，更換操作簡便;樹脂材料表面相對鋼制板鏈對輪胎保護(hù)較好，不會出現(xiàn)刮傷輪胎的情況;最重要的是由于追趕段的設(shè)置，使升降機(jī)作業(yè)不影響作業(yè)段作業(yè)，實現(xiàn)這段區(qū)域自動化運行。

總而言之，汽車制造總裝車間工作不僅復(fù)雜，而且多樣性，除了要采取合理的輸送設(shè)備外，還要加強(qiáng)對自動化輸送設(shè)備的研究，從而提升裝配效率和質(zhì)量，打造高科技汽車生產(chǎn)線。

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