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我們是這樣設計柔性化生產線的
來源: | 作者:京濱精密 | 發布時間: 2018-08-18 | 1150 次瀏覽 | 分享到:
近年來,隨著汽車行業固定資產投資穩步增長,在激烈的市場競爭中,柔性化生產線以其高自動化率、多功能,已經逐步替代傳統的專用生產線。


  • 車身工藝及車身生產線


汽車生產有五大車間,PRESS SHOP負責將汽車鋼板沖壓成形,BODY SHOP負責將沖壓車間的沖壓件及其他部品組焊成BIW,然后轉序進涂裝,涂裝對BIW進行防腐防銹及上漆處理,轉序進總裝,完成汽車制造。其中BODY SHOP的工藝,如圖1所示。

 
圖1 BODY SHOP生產工藝


  • 傳統車身專用生產線及其局限


車身專用生產線針對單一車型開發(見圖2),若再開發新車種生產時,就必須異地或遷移現有焊裝線后重新建設焊裝線。部件生產工序的每一個工位,都會有一套固定夾具,因此會帶來一定的重復定位誤差。如果車型更新換代或者被淘汰,生產線必須拆除重新開發。不論從設計角度,還是從市場角度,它都不再能滿足如今消費者的多元化需求。

 
圖2專用生產線


  • 柔性化生產線


柔性化焊裝線,是指在相同的地方同一條生產線上可以同時滿足多個車種的生產,每次開發新車型時,只需增加部分專用設備,改造事先預置的通用設備,調試各種共用化程序。


 
圖3柔性化生產線


  • 焊裝生產線綜合夾具


焊裝車間的主要生產方式包含:點焊、CO2保護焊、激光焊接及壓力成形。相應的夾具都以組焊夾具形式出現,融合電氣及控制技術,最大限度發揮柔性生產線的優勢。焊裝的夾具組,都是結合面定位、點定位、定位銷定位以及夾緊定位的結合。本文主要介紹主線合成機、側圍臺車、行李箱可移動旋轉臺等。

 
圖4柔性合成機結構

主合成工位,是柔性化生產的最關鍵工位,柔性化生產能夠容納的車型種類,取決于合成機的綜合夾具。以圖4和圖5為例,合成機具備四套綜合夾具。

 
圖5柔性合成機

臺車夾具也是柔性化生產線的關鍵設備(見圖6和圖7),臺車安裝生產所需要的綜合夾具,根據生產需要投入,跟隨工件一起在生產線上流動。避免了重復定位的誤差,配合現代化的機器人焊接,產品具備很高的一致性和穩定性。使得產品質量和精度都能得到有效的控制。

 
圖6側圍臺車示意


圖7側圍臺車生產

旋轉臺(見圖8)具備兩個以上的工作臺,每一工作臺安裝一整套夾具。每個工作臺,可以根據生產指令切換。旋轉臺包含上件工位與焊接工位。焊接工位進行焊接的同時,工人或者機器人可以完成上件工作。焊接完成以后,焊接工位的工件會由機器人運走,之后旋轉工作臺旋轉。進行下一次的工作循環。

 
圖8行李箱蓋旋轉工作臺的生產


  • 柔性化生產的夾具切換


柔性化生產線的實現,最關鍵的是在同一工位,可以實現不同車型夾具的切換。車身制造的過程中,根據不同的切換方法,可以分為整體切換、局部切換以及全伺服切換。


整體切換,生產工位具備多套生產夾具,是指在生產過程中,用旋轉或者移動的方式,將一整套生產夾具,切換到生產工位。主要有旋轉工作臺切換,可移動旋轉工作臺切換,臺車切換。







 
圖9臺車切換方案


局部切換,主要發生在不同工件定位部分有大部分相同,只有局部有差異的情況?,F代設計當中,許多經過市場檢驗,得到認可的設計都可以模塊化,這樣充分發揮了優秀設計的成果,縮短了開發周期。當進行產品換代的時候,只在局部定位有改變。相應的夾具,也只在局部有變更。在車身生產中,地板定位只需切換后輪罩部分定位,因此主線臺車,往往會在輪罩部位進行局部切換。

 
圖10主線臺車局部切換

理論上講,足夠精細的伺服夾具,可以根據數模,適用于各種車型。未來的伺服夾具,可以用一個工位,減少臺車投入數量和夾具投入數量,大幅度節省空間。

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