一種柔性車型工裝臺車在白車身焊裝主線上的應用

張濤　馮志鵬

摘 要：在白車身焊裝主線上，白車身運輸方式各異，滾床輸送是其中的一種。而滾床輸送白車身，是需要臺車搭載白車身從一個工位運輸到另一個工位，那么臺車上的工裝夾具對白車身的定位極為重要。本文介紹一種柔性車型工裝臺車在白車身焊裝主線的應用。

關鍵詞：臺車 柔性化 焊裝主線 定位夾具 白車身

隨著廣大人民的群眾的對汽車的強烈需求，各個汽車廠家不斷開發(fā)出新的車型，車型之間的更新?lián)Q代越演越烈，時間越來越短，生產線車型柔性化生產是當前形式的一個最經濟的選擇。在生產線中，白車身焊裝主線是極為關鍵的，跟白車身的合格率密切相關，其中運輸定位夾具臺車扮演著重要角色[1]。

臺車，一般就是框架上安裝夾具，在框架下部設置滾輪，讓此夾具拼臺在工位之間移動，可以來進行操作的夾具總成叫做臺車。臺車，通俗地理解就是行走的工裝夾具。臺車基本的功能是一是運輸白車身，作為運輸工具;二是定位白車身，做定位夾具用。對于定位夾具，有粗定位和精確定位兩種。粗定位的臺車，上面的夾具定位精度不高，運送到工位后，通過輸送系統(tǒng)操作臺車脫離白車身，輸送系統(tǒng)線旁的定位夾具對白車身精確定位;精確定位的臺車，到工位后不需要線旁夾具對白車身精確定位，臺車也不脫離白車身，僅僅是輸送系統(tǒng)機構，如升降定位滾床，對臺車精確定位即可。

根據上段的描述，設計了一種精確定位的臺車，結構如下圖1所示。其對白車身精確定位方式是，前部后部主定位銷，采用的是勾銷缸的形式，定位銷直徑左前右后的是比定位孔小0.1mm，右前左后則是小0.3mm。中部是支撐定位塊，支撐面位置度保證在0.2mm以內。臺車框架上是8個可以用于三坐標測量的基準孔，以便可以測量定位夾具，保證每個臺車定位夾具的一致性，從而保證白車身的重復精度。

臺車不僅要保證本身內部夾具的精確定位，輸送系統(tǒng)滾床對其也要精確定位。從工藝上劃分，可以劃分零件上件定位焊接工位和補焊工位。零件上件工位，通常用機器人來上零件，需要線旁夾具定位新上零件，對白車身位置重復精度要求高，補焊工位沒有上零件相對要求低一點。

如圖2所示，該臺車在升降定位滾床上精確定位。按照定位原則，臺車單邊有三個支撐塊，總共有六個支撐塊被滾床支撐住，在臺車的重量作用下，這樣臺車的Z向被控制住。前部的導向軸承控制著臺車的導向板的Y向，兩軸承間隙比導向板寬0.15mm，后部的帶銷孔導向板被滾床定位銷控制著XY兩向，定位銷比銷孔小0.15mm，這樣臺車的XYZ三向控制住了，臺車被固定在滾床上，實現(xiàn)了精確定位。

在補焊工位，通常是人工補焊或則機器人補焊，機器人補焊位置度在2mm以內是不會影響焊點質量。如圖3所示，補焊滾床的傳送輪子支撐著臺車，臺車和白車身重量的基礎上，臺車的Z向被控制住。而臺車的Y向則是通過補焊滾床的前后部導向軸承限制住，兩軸承間隙寬度比導向板寬0.5mm，而X向，則是通過電控的手段來實現(xiàn)。用倍加福讀碼頭和編碼尺的形式，WCS位置編碼系統(tǒng)，來反饋給滾床輸送電機一個信號，控制電機的轉動。滾床輸送電機通過控制傳送輪子的轉動來實現(xiàn)臺車的前進或后退在指定的讀碼頭數值。臺車的精確定位，位置編差可以控制在1.6mm以內。

這種臺車不僅要求精確定位，也要求車型柔性切換。如圖4所示，前部和后部定位夾具，都是有兩個勾銷缸，通過給臺車通氣給翻轉自鎖氣缸就能實現(xiàn)勾銷缸翻轉，實現(xiàn)兩種車型的轉換。最重要的是，ABCD四個夾具模塊當中，除了上部是定位夾具，下部是有切換機構的來實現(xiàn)脫離，那是標準切換模塊?？梢酝ㄟ^機器人進行切換，用機器人將其上部定位夾具抓取出去，換所需的車型模塊進來，只要線旁的夾具存放地點足夠寬，就可以兼容很多車型，現(xiàn)采用這種模式的廠家生產已經達到6種車型。這種臺車形式，不像其它類型的臺車，需要線旁通電通氣，它僅僅需要通氣即可滿足要求。除了第一個工位用測距開關檢測特征塊檢測車型，和最后一個工位白車身下線，通過線外的測距開關檢查購銷是否打開夾緊即可，其余整條主線工位無需電控檢測臺車工裝夾具氣缸上的狀態(tài)。

這種形式的柔性臺車，在某主機廠焊裝主線已經應用很久，有8條類似的生產線，取得了很好的效果。其優(yōu)點是定位精確，可以省去線旁對白車身定位，釋放了工位線旁的空間，同時，可以實現(xiàn)車型快速切換，車型兼容多，值得大力推廣。

參考文獻：

[1]李昊，付景海，王亞旭等.一種高精度白車身焊接臺車的設計研究[J].汽車工業(yè) 研究，2014，（8）：61-62.