汽車車身裝焊生產線設計與制造基礎知識

1、汽車車身裝焊生產線設計與制造XX公司2002年9月目 錄1 產品結構1.1卡車駕駛室1.2小客車車身結構1.3汽車車身的裝焊工作1.4汽車車身（產品）的編號2汽車車身裝焊線的方案設計2.1前提條件2.2方案的計算與確定2.3投資估算2.4裝焊線的投資構成與分析2.5車身裝焊線的平面布置及組成3汽車車身裝焊線的實施設計3.1前提條件3.2工藝路線分析（爆炸圖）3.3編制工藝卡3.3.1工藝卡的內容3.3.2編制工藝卡的設計要點3.4編制夾具、非標機械化任務書3.5夾具設計3.5.1夾具設計的依據3.5.2夾具設計步驟3.5.3裝焊夾具標準件及標準部件3.5.4夾具結構種類4夾具制造及裝焊線的安裝

2、調試4.1夾具制造4.2夾具調試5懸掛點焊機及全套設備技術條件5.1一體式懸掛點焊機焊接變壓器參數(shù)5.2一體式懸掛點焊機焊接變壓器外接焊鉗數(shù)5.3一體式懸掛點焊機控制箱技術規(guī)格5.4焊機氣路系統(tǒng)5.5焊接設備冷卻水路系統(tǒng)5.6同軸電纜5.7人工焊鉗技術要求5.8軌道平移滑車系統(tǒng)技術要求6汽車車身裝焊線設備安裝工程7汽車車身焊接生產線的控制1 產品結構所謂汽車車身，一般指卡車的駕駛室與客車及小轎車的車身，是駕駛員及乘客的乘坐空間。一般是由優(yōu)質的鋼板（0.5mm1.5mm）沖壓成各種零件，然后裝配焊接而成，經油漆及內飾后成車身總成，是汽車重要部件之一。1.1卡車駕駛室1.1.1 目前國內的卡車駕駛

3、室按車型不同，大致有以下幾種：（1） 長頭駕駛室。如CA-141,車身部分除駕駛室外，還有發(fā)動機罩、翼子板及水箱面罩。（2） 平頭駕駛室。如解放六平柴，一般發(fā)動機置于駕駛室下部。為了維修發(fā)動機，整個駕駛室可以翻轉。1.1.2 卡車駕駛室的結構（1） 單排座駕駛室。一般由地板、前圍、后圍及頂蓋組成另加左右車門。（2） 雙排座駕駛室。一般由地板、前圍、后圍、左右側圍及頂蓋組成，另加前后、左右車門。1.1.3 駕駛室的系列化（通用化） 為了用最少的沖壓零件能組裝多用途的車身，稱車身的系列化或通用化。如小解放單排座、雙排座及6440小客車是系列產品。其前圍前地板及左右前門三種車型通用。 又如解放六平柴

4、的平頭駕駛室，其寬度有2000mm、1800mm及2200mm三種。其變化部分為地板、前圍、后圍及頂蓋。除頂蓋為一整體沖壓件外，其余皆由數(shù)個零件組成。如地板總成由中地板及左右地板組成，其變化時改變中地板或左右地板的方法解決。1.2小客車車身結構1.2.1分類1.2.1.1按承載方式分：（1） 承載式車身：其地板剛性好，地板與縱橫梁焊成一體，如發(fā)動機行走系直接與車身連接，無獨立的車架。如捷達、奧迪、佳寶。（2） 半承載式車身：除車身外，還有車架總成。車身置于車架上面，通過柔性連接，而發(fā)動機及行走系與車架相連。如金通、雪佛萊、三菱吉普等。1.2.1.2按車身尺寸大小分：（1） 微型 車身長在350

5、0mm以內。如奧托（經濟型）。（2） 中型 車身長在3500mm4000mm之間。如捷達（普通型）。（3） 大型 車身長在4000mm以上。如奧迪（豪華型）。1.2.1.3按客車車身內部結構分：（1） 單廂 只有乘坐倉。如微型客車。（2） 雙廂 有乘坐倉及發(fā)動機倉。如夏利。（3） 三廂 有乘坐倉、發(fā)動機倉及行李倉。如捷達。1.2.2小客車車身的基本分塊1白車身總成（1）車身下部結構總成（2）左右側圍總成（3）頂蓋及頂蓋前后內橫梁A 發(fā)動機倉總成B 前地板總成C后地板總成 小客車（轎車）的基本分塊如下： 2四門兩蓋：或五門一蓋，包括左右前門、左右后門、發(fā)動機蓋及行李廂蓋。1.3汽車車身的裝焊工作

6、 汽車車身皆由數(shù)百件沖壓零件裝焊而成。目前車身焊接方法及其工作量有：（1） 點焊（電阻焊） 一般一個汽車車身需30005000個焊點，占全部焊接工作的80%以上。（2） 弧焊（CO2保護焊） 一般一個汽車車身有2000mm左右的CO2焊縫。（3） 螺柱焊（介于弧焊和接觸焊） 約2050之間。（4） 凸焊螺母 約200300個左右。（5） 鉛焊 往往有些車型采用銅鉛焊，焊縫500mm以內。（6） 需涂點焊膠及密封膠。1.4汽車車身（產品）的編號ABCDCA-1411.4.1汽車型號. 如 解放5T卡車 A. CA為企業(yè)代號，表示長春一汽B. “1”表示載重汽車；“2”表示越野車；“3”表示傾卸汽

7、車；“6”表示大客車（現(xiàn)在小客車也采用）；“7”表示小客車或轎車。C. “4”表示載重量?！?”表示0.6t以下；“2”表示0.61.5t；“3”表示1.53t；“4”表示35t；“5”表示59t；“6”表示915t。 注：（1） 大客車的C表示座位數(shù)。如GK-650,“5”表示3040座；“1”表示8座；“2”表示815座；“4”表示2230座；“6”表示40座以上。 （2）“6”表示小客車時，C用兩位數(shù)，表示車身長度。如CA-6440，表示車長4400mm。 （3）當B為“7”時（轎車），則C為發(fā)動機排量。1.4.2汽車零部件圖紙的編號CA-14110 02 021企業(yè)代號產品代號序號分組

8、號組號汽車產品專用件采用隸屬編號制度，采用7位數(shù)作為基本號，前面加上汽車型號，中間隔以短橫。如：1.4.2.1汽車組件編號及名稱10 發(fā)動機11 供油系12 排氣系13 冷卻系14 15 16 離合器17 變速器18 分動器19 附加變速器20 超速器21 汽車電驅動裝置22 傳動軸23 前橋 24 后橋25 中橋26 27 支撐連接裝置28 車架總成29 汽車懸掛30 前軸31 車輪及輪轂32 排進機構33 34 轉向器35 制動系36 37 電氣設備38 儀表39 隨車工具及附件40 41 42 特種設備43 煤氣發(fā)生器44 煤氣裝置45 絞盤46 47 48 49 50 車身51 車身地

9、板52 風窗53 前圍總成54 側圍55 56 后圍57 頂蓋58 59 60 車篷及側圍61 前側面車門62 后側面車門63 后車門總成64 駕駛員車門65 總操縱機構66 67 68 駕駛員座69 前座70 后座71 乘客單人座72 乘客雙人座73 乘客三人座74 乘客多人座75 折合座76 7778 隔板79 無線電設備80 81 通風與取暖設備82 附件83 84 車前鈑金零件85 車廂86 車廂傾卸2 汽車車身裝焊線的方案設計 為了能用最短的時間設計出汽車車身裝焊線，特提以下簡易方法。2.1前提條件（1） 應收集產品結構的基本狀況，如分塊、焊點數(shù)等。（2） 按綱領要求，定出生產節(jié)拍。

10、（3） 初步確定該線的機械與自動化水平。2.2方案的計算與確定 假定產品為MC6330的車身總成，年產50000輛，按兩班生產。要求定出車間（生產線）設備、夾具、機械化線、面積、人員、動能耗量及投資估算。2.2.1產品機構分析：（1） 從型號MC6330可以看出車長為3300mm，車身重約300kg。（2） 通過產品圖紙或樣車分析，得出分塊為：車身下部由發(fā)動機倉、前地板、后地板組成；然后是左右側圍，焊點數(shù)為3000點，弧焊縫長2000mm，鉛焊縫長600mm，凸焊螺母200個，螺柱焊30個。（3） 通過沖壓件清單，統(tǒng)計出沖壓件零件數(shù)為360個。2.2.2生產節(jié)拍計算T節(jié)每班工時×全年

11、班次×60分 年產量8×254×2×60 500004.87分考慮工時利用率85，則生產節(jié)拍T節(jié)4分鐘。2.2.3設備的估算（1） 點焊設備：按每車有3000個焊點，每臺點焊設備每分鐘可以完成10點計算（考慮到輔助時間及焊接時間的平均數(shù)）。按節(jié)拍為4分鐘，則可計算出點焊設備臺數(shù)：點焊設備3000點10×475臺 （2） 凸焊設備：按每車200個凸焊螺母，每臺凸焊機每分鐘可完成4個凸焊螺母，則可計算出凸焊設備臺數(shù)：凸焊設備200個 4×412.5臺 取13臺（3） （3）CO2設備：按每車焊縫長2000mm，每臺設備每分鐘完成焊縫50m

12、m，則可計算出CO2設備臺數(shù)：CO2設備200050×410臺（4） （4）螺柱焊機：按每車30個螺柱，每臺設備每分鐘可以完成3個螺柱，則可計算出螺柱焊機臺數(shù)：螺柱焊機 303×42.5臺 取3臺 61×4液壓包邊機1.5臺（5） 液壓包邊機：按每分鐘可完成一個零件的包邊，每車共四門兩蓋六個件，則液壓包邊機臺數(shù)： 考慮到每臺液壓包邊機可以完成兩個總成較為合理，即采用雙工作臺的液壓機，可以省去換模時間，所以取3臺。（6） 設備合計為：75+13+10+3+3104臺 考慮不可預見系數(shù)，取k1.1，則，最后取115臺。2.2.4夾具套數(shù)的計算 凡多個（兩個以上）沖壓件

13、組合成總成或部件，則需要夾具，而夾具數(shù)量與年產量關系很大。一般夾具套數(shù)隨年產量增加而增加，夾具套數(shù)的估算可以采用進入裝配的沖壓件數(shù)去除一個系數(shù)，這個系數(shù)根據年產量不同，一般取“3”“3.5”“4”，這里取“3.5”，所以根據沖壓件數(shù)量360件，可以算出夾具套數(shù)：夾具套數(shù)3603.5102.8套 取110套2.2.5機械化生產線的計算 凡一個總成其裝焊工作量超過生產節(jié)拍，則需組成流水線或多個工作站組織生產。根據產品結構，如下總成要組織流水線生產： （1）發(fā)動機機艙總成，共156點 4個工位 L=3m×4=12m （2）前地板總成，共144點8螺母 4個工位 L3m×4=12m

14、 （3）后地板總成，共172點 5個工位 L3m×5=15m （4）左右側圍總成，63點166點 5個工位 L4m×5=20m×2 （5）車身總成，503點100mm焊縫 9個工位 L5m×9=45m （6）調整線， 18個工位 L5m×18=90m 共計： L214m2.2.6生產線面積計算及建筑參數(shù)的確定 生產線的生產面積是按每臺設備占地20平方米計算的，然后加輔助面積：（1） 生產面積20×1152300平方米（2） 輔助面積指零件存放、檢測間、維修間等，其面積與生產面積相同。為2300平方米（3） 車間通道也與生產面積相等為2

15、300平方米（4） 車間面積共計：2300230023006900平方米（5） 車間建筑設計主要參數(shù)的確定a 車間的長度：根據最長的生產線（調整線）為90米長，所以廠房長度最少為90m12m102m，同時應符合建筑模數(shù)（b的倍數(shù)）。b 車間的寬度：6900（面積）÷102（長度）67.6m；同時應符合建筑模數(shù)。一般取12m、18m或24m，這里取24m，則廠房寬度為24×372m則面積為102×727344平方米。c 柱網，可取6m×24m，或12m×12m，較為合理。d 屋架下沿標高，一般取8.4m。e 車間地磚負荷：按5噸/平方米設計，但油

16、壓機周圍考慮到翻邊模的存放，一般按10噸/平方米設計。2.2.7鋼結構用量計算 生產線為了吊掛、懸掛點焊機，機械化輸送鏈及動力管網的布設，車間需要專門設置龍門吊架，也就是鋼結構。（1） 鋼結構覆蓋面積計算：一般鋼結構覆蓋面積與車間生產面積相當，即2300平方米。（2） 鋼結構用量：按鋼結構0.1噸/平方米計算，即0.1×2300230噸。2.2.8人員及公用動能消耗量（1） 人員a 基本工人：生產工人可按生產設備的數(shù)量乘以工時利用率系數(shù)（取1.15），所以生產工人為 115×1.15132人 兩班為264人。b 輔助工人：指調整工、維修工，是按基本工人的20計算， 所以輔助

17、工人為 264×2052.8人 取53人。c 工程技術人員及行政管理人員：按基本工人輔助工人之和乘以7，所以工程技術人員及行政管理人員為 （26453）×722人。d 人員合計：26453+22339人。e 技術檢查人員：按基本工人數(shù)的6計算，所以技術檢查人員為 264×616人。（2） 電安裝容量車身焊接生產線的電安裝容量主要是點焊設備，每臺平均電安裝量為150KVA,則： 全線電安裝容量115（設備臺數(shù)）×150KVA17250KVA（3） 生產用水量及排水a 焊接車間生產用水主要是接觸焊的冷卻用水，目前基本上采用閉路循環(huán)。一般進水壓力0.3Mpa，

18、溫度不超過30攝氏度?；厮畨毫?.1Mpa，壓差為0.2Mpa，每臺設備用量按1立方米/臺計算，則： 水用量1×100（接觸焊設備臺數(shù)）100立方米/臺b 排水，由于冷卻水采用閉路循環(huán)，但往往會發(fā)生管路漏水現(xiàn)象，會出現(xiàn)在車間地面上，所以焊接車間地面應設置地漏以備排水。（4） 壓縮空氣耗量焊機車間壓縮空氣主要用于接觸焊焊接時焊鉗工作動力及氣動夾具工作時的消耗量。A 接觸焊設備每臺耗量為：10立方米/n （平均） 所以按100臺計算為： 1000立方米/n（平均）B 夾具汽缸工作耗量：按每套夾具有15個缸徑100mm，行程200mm的氣缸計算，則1個氣缸往復一次耗氣量為0.0317立方

19、米，按生產節(jié)拍4分/臺，則每小時往復次數(shù)為60/415次所以夾具耗氣量15×90×0.0317×15641立方米/n （平均）C 生產線壓縮空氣耗量為：1000+6411641立方米/n，而平均值為最大值的2/3， 所以每小時最大耗量為 1641×3/22461.5立方米2.3投資估算2.3.1設備投資（1） 焊機車間一般接觸焊設備（懸掛點焊機，螺柱焊機及CO2焊機等）可按每臺4.55萬元估價，則4.5×115臺517.5萬元（2） 車門、包邊液壓機（雙臺面）可按100萬元/臺估價，則100×3臺300萬元（3） 若采用機器人焊機，每

20、臺機器人估價為810萬美金，折合人民幣6590萬元左右，一般設10臺左右，則 85×10臺850萬元 （ 注：一般認為4個工人的一年工資能購買一臺機器人的話，可以大量采用機器人，從目前來看我國尚未達到大量采用機器人的時候，只是為了降低勞動強度，局部采用機器人焊接。）2.3.2夾具投資估算（1） 按夾具重量估價，夾具每噸造價45萬元左右。（2） 按夾具每一定位加緊器估價，每個為30005000元左右。目前國內夾具價格約每套45000元75000元左右，則夾具價格為：7.5萬元×110825萬元 （注：國外制造相同結構的夾具價格為我國價格的3倍以上。）2.3.3機械化輸送機的估

21、價 焊接車間機械化輸送機造價可按每米長度價格為2.5萬元計算，按機械化線長度214m，則 機械化價格為：2.5×214535萬元2.3.4車間土建部分估價 一般焊接車間土建每平方米造價為：北方（采暖地區(qū)）為1400元/平方米，南方為1100元/平方米，按7344平方米計算，則 北方為 1400×73441028萬元 南方為 1100×7344807.8萬元2.3.5鋼結構及管網部分估價（1） 鋼結構部分包括供水、供氣支管網，按每噸1萬元計，則 估價為： 1萬元/噸×230噸230萬元（2） 供電一般采用插接母線，每米為2200元，約350米，則 估價為：

22、 2200元/米×350米77萬元（3） 以上兩項合計為： 230+77307萬元2.4裝焊線投資構成與分析2.4.1車身裝焊線投資匯總表序號項目名稱數(shù)量單價總價（萬元）說明1標準設備115臺4.5萬元/臺517.52液壓包邊機3臺100萬元/臺300雙工作臺活動臺面3點焊機器人10臺80萬元/臺8004以上設備小計128臺1617.55夾具110套7.5萬元/套8256機械化設備214米2.5萬元/米5357鋼結構管網230噸1萬元/噸307含350米插接母線8以上合計3284.59土建公用7344平米1400元/平米102810總計4312.52.4.2投資構成與分析 車身裝焊線

23、一般由四部分組成，即（1） 標準設備：主要是焊接設備及輔具（焊鉗，吊掛系統(tǒng)）（2） 夾具（3） 機械化及鋼結構部分（4） 土建公用部分 若第一部分不采用機器人焊接的話，這四部分的投資幾乎相等，以舉例可以看出，新建一條五萬輛車身裝焊線為4000萬元左右。2.5車身裝焊線平面布置及組成2.5.1平面布置2.5.1.1車間建筑（1） 廠房跨度：一般取12、18、24米，常用24米。（2） 柱距：一般為6米，但為了便于生產線的縱橫布置，可以采用12×12，12×18，18×24等。（3） 地面裝焊車間地磚負荷為5噸/平方米，地面選擇150200mm厚細石混凝土，加減608

24、0mm厚素地面為宜。（4） 車間大門：一般選3900×4200，3600×3600，3300×3000。（5） 屋架下弦標高：一般取8.4米。2.5.1.2平面布置的原則（1） 根據流程圖，由后向前布置，先生產線后其它。（2） 要求物流最短，物流不能有交叉。（3） 工序間的儲備量盡可能少，有條件可做到零儲備。（4） 各種功能所占面積應合理。2.5.2裝焊車間的組成 裝焊線按功能分由以下部分組成：（1） 生產部門或生產線，其由焊接設備、夾具、機械化輸送機械組成。（2） 檢測部門，目前大部分生產線都采用三坐標測量機檢測，取代過去的檢具。（3） 輔助部門，如機電維修站，

25、各種庫房及管理部門。（4） 土建公用部分，即廠房，各種動力站房及動能輸送管網等。2.5.3平面布置舉例說明 汽車車身裝焊線的布置及總成的輸送方式種類繁多，現(xiàn)列舉兩種方案。第一種較為常見的，目前我國及日本汽車生產線常用，而第二種則以滑撬傳送方式為主，歐洲為多。2.5.3.1平面布置A（1） 平面布置的前提假設a 產品結構是有發(fā)動機倉總成。b 年產綱領約50000輛/年，雙班。c 廠房條件見面圖表示。（2） 生產線機械化方案a 調整線 采用典型平板鏈加支架方案，鏈速可有兩種方案間歇式傳動方式，則鏈速為高速，一般為15米/分。連續(xù)式傳動方式，則鏈速為節(jié)距/節(jié)拍，但這種方式最好應增設人站付鏈，其速度應

26、與主鏈同步。b 總焊線 采用滑撬傳送或臺車傳送為宜?；伺c工件應有定位鎖緊裝置。到位后需要精確定位的工位，可以通過撬體傳給工件。其運行速度為12米/分。撬體的返程則采用鏈式升降臺及單鏈式輸送機完成，其運行速度為18米/分。c 左右側圍線 采用往復桿輸送機傳送，傳送速度為10米/分。d 下部結構（地板總成）線采用往復桿輸送機傳送，傳送速度為10米/分。e 前地板、后地板及發(fā)動機倉總成線 采用單軌電葫蘆傳送。（3） 總成的連線運輸方案a 前地板、后地板及發(fā)動機倉總成采用電動葫蘆運輸及上線。b 地板總成則采用雙軌懸掛式小車及四連桿升降穩(wěn)定機構傳送。c 左/右側圍總成則采用程控雙鉤葫蘆及專用吊具傳送。

27、d 白車身總成采用推桿懸鏈送油漆車間。2.5.3.2平面布置B（1） 平面布置的前提假設a 產品結構是不構成發(fā)動機倉，而由前后地板總成及左右縱梁后輪罩等組成車身下部總成。b 年產綱領為80000100000輛/年，雙班。c 生產節(jié)拍為2.2分鐘/輛。d 地板線，總焊線及調整線采用滑撬系統(tǒng)。（2） 生產線機械化方案a 滑撬系統(tǒng)整個滑撬系統(tǒng)包括車身下部總成一段、二段及三段，車身下部總成的橫向過渡、總裝焊線、車身橫向移行機、調整線及滑撬回程存放及輸送機，所采用的輸送單元描述如下：滑撬是一長條形的鋼結構框架，框架上布置有四個定位及支撐工件的支架，即前后地板各2個，本撬體到了某工位需定位加緊時，撬體下降

28、與工件脫離，所以滑撬不設銷緊工件的機構。滾床滾床是一種最基本的獨立輸送單元。一方面用來快速縱向傳遞滑撬，另一方面可以使滑撬在滾床上停留，對工件進行作業(yè)。滾床輸送速度為12米/分。滾床由一長方形的鋼結構框架和若干個動力托輥所組成，這些滾子由具有自動調心作用的外球面軸承座支撐。托輥布置在槽形軌道內，滑撬依靠動力輥子施加磨擦力而運行。動力輥子由電機、減速器、制動器三位一體的傳動裝置驅動，可以實現(xiàn)快速啟動和準確停止。根據工件的長度及節(jié)距的具體布置，滾床可以有不同的長度，如節(jié)距為6米，滾床長度為5.5米。 舉升臺（可升降滾床）舉升臺不僅用來傳遞滑撬，并且用來把滑撬和工件舉起（或下降）到要求的高度。使不同

29、高度的輸送系統(tǒng)連接起來，以及在需要將工件準確定位時，舉升臺下降使滑撬與工件脫離，使工件落入夾具的定位機構上。按不同用途舉升臺有三種類型傳遞舉升臺和停放舉升臺，主要和鏈式移行機配合使用，鏈式移行機是實現(xiàn)滑撬的橫向移動；傳遞舉升臺用來使滑撬進出鏈式移行機，并和縱向的輸送單元相連接；停放舉升臺用來提供滑撬在鏈式移行機上移動中的中間暫時停放。傳遞舉升臺和停放舉升臺由氣缸推動凸輪連桿機構而托起滑撬，停止橫向平移運動，其舉升行程為86mm。剪式舉升臺，是用來實現(xiàn)需將工件準確定位時，使滑撬下降脫離工件，而工件落入夾具的定位支撐塊。剪式舉升臺上部為一標準的滾床基本輸送單元，下部為一剪式液壓升降臺。根據車身的長

30、短，剪式液壓升降臺可以是單剪式或雙剪式，升程為500mm1000mm之間。鏈式升降臺，其功能與剪式升降臺相同，只是在高差較大的場合比較適用。如鏈式移行機需設在高處，則需采用鏈式升降臺。電動移行滾床電動移行滾床用來實現(xiàn)滑撬的橫向移動，這種移動可以是兩位的或者多位的，主要用于將一條線分成幾條并列線的輸送場合。應生產要求變化不定或需要車型變換時，尤其需要這種移行滾床。電動移行滾床由基本的滾床輸送單元和一個可橫向移動的托架所組成。托架的輪子沿敷設在地坪上的滑軌移動。移行機構由一個帶制動的雙速電機驅動，以實現(xiàn)移行滾床慢速起動，快速行駛，減速定位使移動滾床運行平穩(wěn)，定位精確。移行速度為：慢速5.4米/分，

31、快速為22米/分。 鏈式移行機鏈式移行機同樣是用來實現(xiàn)滑撬橫向平移的，其動作過程是：首先傳遞舉升臺，升起到滑撬縱向運行高度，將滑撬送入移行機，然后傳遞舉升臺落下，將滑撬放在移行機橫向運行的鏈條上，當滑撬橫移到與某一縱向線路對齊時，按程序控制指令，該處的傳遞舉升臺升起并將滑撬頂起，脫離橫移輸送鏈。然后傳遞舉升臺電機啟動將滑撬送出移行機。傳遞舉升臺之間根據需要可設停放舉升臺，以提供滑撬傳遞過程中的中間等待。 移行機的兩條輸送鏈由一個恒速電機帶動，鏈條速度為11.16米/分，鏈條在由鋼結構支撐的U型軌道內運行。 單鏈式輸送機單鏈式輸送機用于滑撬的縱向快速輸送及存儲。單鏈式輸送機有兩條相互獨立的運行軌

32、道，一條軌道內布置有輸送鏈，另一條軌道內布置有隨動托輪?；嗽趩捂準捷斔蜋C上運行時，一側放置在輸送鏈的滾子上，另一側支撐在托輥上。一旦滑撬受到阻擋時（停止器或前面停止的滑撬）滑撬底面與托輥及輸送鏈滾子發(fā)生相對運動實現(xiàn)滑撬的存儲，一旦阻擋消失滑撬便隨輸送鏈一同運行，單鏈式輸送機運行速度為918米/分驅動裝置上裝有過載保護機構。 旋轉臺旋轉臺是一種可實現(xiàn)滑撬水平旋轉的輸送單元，用來提供滑撬的90度轉彎或180度調頭轉向。旋轉臺的結構是將基本的滾床輸送單元固定在一個旋轉支撐上，由平面包絡蝸桿減速機和雙速帶制動盤的電動機所組成的驅動裝置，能使旋轉過程先慢、后快、再慢，以使旋轉過程平穩(wěn)，并且提高了效率。

33、旋轉臺一般有兩種，一種旋轉軸是偏心的，即在滾床的一端。另一種旋轉軸在滾床的中心。推車式滾床有時系統(tǒng)內的滑撬因工作需要，要從系統(tǒng)里脫離出來，例如工件出現(xiàn)廢品或送去檢查。另外，若系統(tǒng)尚未完善，如沒有橫向輸送系統(tǒng)，可借助推車式滾床完成。推車式滾床的結構就是一手推車上裝有非機動滾床，當需要時，推至對準線上的滾床，將滑撬及工件送至小車上，再送到需要位置。 b 其它部分與方案A相同。3 汽車車身裝焊線的實施設計3.1 前提條件 裝焊線的施工設計應擁有產品（白車身）的全套產品圖，若是仿造（即沒有產品圖）則需要樣車，一般最少三輛樣車，及一套沖壓零件明細表。3.2 工藝路線分析（爆炸圖） 裝焊線設計第一步是完成

34、路線圖或爆炸圖設計，若采用樣車，還有樣車的分解。將一個樣車拆解至小總成，一個拆解至大總成，而保留一個。同時還要對樣車進行測量工作。3.3 編制工藝卡3.3.1 工藝卡的內容 這是汽車車身設計最為重要的一項工作，工藝卡內容包括：（1） 焊件（總成或合件）簡圖。一般為軸側圖，圖中應標出進入裝配沖壓零件的名稱及圖號，同時將焊點、焊縫位置及數(shù)量標出。（2） 工藝工程描述，如裝件順序、焊接順序等。（3） 工序所采用的夾具、設備、輔具、工具的名稱、編號及數(shù)量，做出定性和定量分析。（4） 給出工序的時間定額。甚至分每一工步給出，而工時的確定有如下幾種方法：a 憑經驗定額確定b 采用人工模仿，秒表確定c 計算

35、機仿真確定3.3.2 編制工藝卡的設計要點 在汽車車身裝焊線設計過程中，總是要詳細研究各種方案，并進行優(yōu)化。具體設計過程可分為以下若干階段進行：（1） 將車身總成分成若干部件，即稱部件裝配，并畫出流程圖。設計的第一步是詳細研究車身總成是由哪些部件組成的，并進行分類，畫出流程圖（爆炸圖）。（2） 確定車身裝配的幾何精度及檢測的基準點（面）。 幾何基準是零件或部件的某個明顯部位，用來確定該零部件在X、Y、Z坐標系統(tǒng)內的理論位置，準確的部件基準位置將保證裝配的幾何形狀的準確性。因此基準位置對裝配工作非常重要。在研究焊接過程之前，需要仔細分析部件的基準，必須與用戶一起完成幾何形狀的分析，由用戶確定其基

36、準位置或由設計人員確定后再取得用戶同意。 為了使這些基準能一直保持準確，有必要進行系統(tǒng)檢測：l 在制造焊裝夾具時進行調整（檢測）l 在生產時，對裝配好的部件的最后幾何尺寸進行校核l 在維修裝焊夾具時進行檢測（3） 焊點的焊接次序及焊鉗的確定表明焊點的主要參數(shù)（焊點數(shù)量、位置及幅度）是由產品設計者來決定，但編工藝時仍要確定：a 裝配定型時的焊點選擇 在定型定位的工位上，必須同時考慮保證幾何定位所必要的焊點數(shù)以及機械手相對于定位基準的位置。b 裝配過程中的裝配順序 零件在線上的裝配次序是應引起十分注意的，為了保證完成所有焊點，必須按照一定的次序進行裝配及施焊，否則有些焊點可能無法焊接。c 焊點的分

37、組 在編制工藝時必須進行焊點分組，一組焊點采用一把焊鉗完成。并應按各組焊點在組裝件的位置，對焊接時間進行初步分析。d 焊鉗的選擇 經過以上研究就可以確定完成焊點群或焊點組所必須焊鉗的最小數(shù)量及類型。（4） 生產率及工作密度的確定a 生產率的確定 生產率取決于從待焊零件的上料開始到成品的輸出整個過程中，各工序的動作時間，同時還與生產線的效率及輔助作業(yè)時間有關。一般這需要通過實踐才能有一個較準確的時間定額，而設計時只能憑經驗給出一個參考數(shù)，何況生產率因工人的熟練程度有很大差別。因此生產率高低取決于以下條件：l 裝配時間一般按實際操作實測。l 夾具動作按機械動作計算或實測。l 焊接作業(yè) 手工焊鉗焊接

38、速度為15點/分 機械手焊鉗焊接速度為20點/分 CO2半自動焊接速度為300mm/分 機械手CO2自動焊接速度為400mm/分 螺柱焊焊接速度為35個/分 凸焊螺母焊接速度為3個/分l 輸送機械動作時間根據機械設備的速度計算l 生產線的效率也就是生產線的利用系數(shù)，是根據生產線的復雜程度、是否有緩沖存儲有關，一般取8595。b 工作密度 所謂工作密度就是一個工位需要設置幾臺設備及多少人操作。工作密度一般取決于工件的尺寸，不同的工藝方法。如焊接部件在1×1.5米以下，密度取1；2×1.5米以下，取12；3×1.5米以下，取2；6×1.5米以下，取4。（5）

39、 生產線的柔性 裝焊線的柔性應理解為其適應不同產品型號的程度，這些不同型號應該同時或者不同時在這線條上進行生產。 柔性的程度應由客戶選定，因為柔性會提高投資。柔性有以下幾種選擇：a 原來只用于加工一種產品型號的裝配線，但經局部或全部改裝后可以生產類似的另一型號產品。b 原來只為一種類型產品設計，但已考慮制造各種不同派生的規(guī)格，其方法是增加或改造相應的焊裝夾具。c 裝配線原來就適于裝配與基本車型相近的各種車型。 以上c稱為全面柔性，而a，b稱為替換柔性。（6） 工件的位置 所謂工件的位置是指工件在裝焊線或裝焊夾具中所處的型態(tài)，這對定位與焊接也是很重要的。a 大型工件例如地板總成或車身焊接總成，這

40、種工件由于尺寸大，應保持正常位置，即車上位置，但如地板總成，為了焊接方便往往在指定工位需翻轉180度，在焊接完成后恢復原來位置。b 中型工件例如車身側護面或前后地板，這種工件在空間的位置應按以下各點斟酌決定。上料要求幾何形狀及定位焊點位置及機械手操作可能性（成形模和焊裝夾具的尺寸考慮在內）（7） 機械手的選擇 在裝焊線中機械手用于焊接及用于搬運兩種用途。a 焊接機械手將工件定位，并在需要的位置上維持一段時間，直至裝在機械手上的焊鉗完成焊接工序，這是最常見的情況b 操作機械手有另一種可能，固定在機械手上的鐵手將零件抓送至一個或幾個固定焊鉗上去焊接。c 搬運機械手另一種機械手是將零件從存放地抓起，

41、放入定位夾具中完成自動上料。（8） 機械手的幾何要求及機械手的布置a 幾何要求有時客戶為了維修方便或已經獲得經驗特地指定某種機械手結構或型號，否則選擇機械手應遵循以下各項準則。l 自由度數(shù)目 按焊點或焊點組要求，機械手能沿幾個軸運動，以達到空間的這些焊點。這就需要使用兩個、三個或四個自由度的標準組件，如果這幾個自由度已足夠的話，其它情況下應當選擇稱之為萬能的五個或六個自由度的機械手，其實目前已趨向選用萬能的機械手為多。l 成形定位工位 必須使用最小尺寸焊鉗，機械手和腕關節(jié)三個自由度動作幅度應為最小以保證不碰夾具。因此能直線移動而所需活動空間為最小的機械手比較合適。b 機械手布置 根據焊點在總成

42、或分總成上的分布可以確定工件相對于機械手位置。否則就要將機械手安裝在一個特定位置。c 機械手可以裝在底面、平臺、頂部或處于傾斜位置。如果騎跨在裝配線上，同一龍門架上可以安裝兩個或三個甚至于四個機械手。d 機械手的分類與用途 焊接機械手除了功能、載重量、移動速度及驅動方式之外目前所使用的各種機械手，根據三個初始自由度的運動方式可分為三個基本類別： 第一類、直角坐標機械手，即直線移動式機械手。 第二類、極坐標機械手，即關節(jié)型機械手 第三類、水平或垂直圓柱坐標機械手貼圖 各種機械手的特性和適用范圍每一類機械手的結構是選擇的依據，各類機械手都有其應用上的優(yōu)缺點。涉及機械手及其具體應用范圍的例子見以下各

43、情況： 第一種情況：車身定型定位和點固焊工位 側面機械手：屬第一或第二類直線移 動式 前面和后面的機械手：屬第一類，裝貼圖 在構架或龍門架上或第二類 第二種情況：地板總成裝配線 屬第一類，安裝在底面上或龍門架 上；或第二類，立式。 貼圖 第三種情況：車身側護板或地板焊接裝配線 屬第一類，裝在龍門架上。 屬第二類，直線移動式，裝在平臺上。 e 復核根據工件的具體要求已經上訴各種準則，對機械手類型做出選擇后，必須復核以前所作各種假設，包括：完成焊點所必需的時間焊點根據焊鉗類型的分組焊裝夾具所提供的通道f 機械手周圍環(huán)境條件為裝配線所選用機械手的安裝應考慮下列要求：l 維修保養(yǎng)機械手在工位間的分布須

44、保證便于維修保養(yǎng)。l 安全對于機械手本身：利用死擋鐵或手臂鎖緊裝置來限制運動幅度防止事故或誤動作。對于操作人員：安裝保險欄桿，如果需要，安裝隔音裝置和排除煙塵的裝置。l 操作空間裝配線的布置受到不同條件限制，例如柱子，機器或工件搬運裝置，天花板高度等等。3.4 編制夾具、非機械化任務書3.4.1編制夾具任務書（或稱構想圖）舉例 根據已編好的工藝卡而編制夾具任務書，夾具任務書是在縮小的產品圖（1：10）上完成的，要確定以下問題：（1） 是氣動或手動，及夾鉗的型號（2） 是否要回轉，是水平回轉還是垂直旋轉（3） 采用多少定位加緊器，及坐標（4） 采用那些孔定位，定位銷是固定的還是可動的（5） 工作

45、面（工件中心）離地面的高度（6） 給出鉗口形狀3.4.2夾具任務書的討論并確認 因為夾具任務書將是夾具設計制造的依據，也是將來交付驗收的依據，所以一定要得到甲方的認可并簽字。3.4.3非標機械化方案及任務書 在完成工藝卡、夾具任務書后，才能確定機械化任務書，因為夾具與機械傳遞裝置是分不開的。焊接車間的機械輸送由以下幾部分組成：（1） 成品送往油漆車間，目前大部分采用推桿懸鏈，這部可歸油漆車間與油漆車間的工藝鏈成一系統(tǒng)。（2） 調整線，其傳送方式有：a 小車軌道手工推進，這種方法小車回程不好解決。b 地面環(huán)鏈小車式送進，這種方法給平面布置帶來困難，一汽大眾捷達是采用這種方式。6m4分V1.5m/

46、min節(jié)距節(jié)拍c 板式鏈帶支架，目前幾乎所有車身調整線都采用這種方式，這種方式又分成兩種：即單板鏈和三板鏈。所謂三板鏈是中間是工件，兩側副鏈是站人用。這種鏈稱連續(xù)作業(yè)鏈，其鏈速是生產節(jié)距除以節(jié)拍。d 滑撬式調整線，其優(yōu)點對多品種生產有利，為了解決撬體的回程，往往與總焊線組成矩形生產線。（3） 車身總焊線的輸送機主要有如下幾種形式：a 滑撬式輸送機，目前車身總焊主張滑撬傳送以取代往復桿傳送。其優(yōu)點是：工件不用升降及多次定位，對多品種生產有可能（容易實現(xiàn)）。b 除此以外，也可以采用往復桿輸送機，小車軌道式輸送或電葫蘆輸送（如CKD線）。（4） 左右側圍線輸送機a 一般采用往復桿為好。b 也可以采用

47、上部軌道往復小車加抓起機構。c 外國有用隨行夾具鏈傳動機構。（5） 車身下部構件總成（地板總成） 一般采用往復桿輸送機，而地板總成需要翻轉，因此要托起工件，翻轉夾具翻轉，然后下降。（6） 前后地板總成輸送a 采用上部軌道往復下車送進機構。b 或采用電葫蘆。1名稱：地板裝焊線輸送機2. 組成： （1）底座 （2）軌道或滾床 （3）小車或撬體 （4）剪刀式升降機構及氣缸 （5）連桿 （6）齒輪及齒條 （7）變速箱 （8）調速馬達3.功能： A.小車舉起，托起工件。 B.送進一節(jié)距。 C.落下將工件放入夾具。 D.小車返回（完成一個循環(huán)）。4.主要技術數(shù)據： A.節(jié)距T=A+B, A為工件長度，B為

48、工位間距，8001500mm。 B.升舉高度H=2h+200，h為夾具支撐面的高度差。 C.送進速度，起步及到位為5m/min，送進18m/min。5優(yōu)缺點： AA.優(yōu)點：結構簡單，運行可靠，成本低。 B.缺點：小車送進及退回時，占去較大空間，影響夾具布置。6最適用汽車地板總成裝焊線7造價：每一工位約10萬元。（包括夾具及電控）滑撬輸送機系統(tǒng)1 撬體 撬體是一個長條形的鋼結構框架，其依靠摩擦力使載有車身的撬體實現(xiàn)運動，并通過定位銷使車身固定在撬體上，而撬體到位后，通過一鎖緊機構連同車身定位于夾具上。2 滾床 滾床是最基本的獨立輸送單元。一方面用來快速縱向傳遞滑撬，另一方面可以使滑撬在滾床上停留，對車身進行作業(yè)，滾床輸送速度11.67m/min。3 輔助隨動托輥 輔助隨動托輥是撬體從一個滾床過渡到下一個滾床的過渡支撐。4 總組焊夾具 總組焊夾具對于單一產品一般設置在第一工位上，而該線要通過兩種產品，也可以設置兩個工位。5 舉升臺滾床 舉升臺不僅用來傳遞滑撬，并且用來將滑撬和車體舉升到要求的高度，使不同高度的輸送系統(tǒng)連接起來。 舉升臺有兩種類型：A.剪式舉升臺 B.