汽車車身裝焊生產線設計與制造基礎知識

汽車車身裝焊生產線設計與制造XX公司2002年9月目錄產品結構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(jù)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〔0.5mm—1.5mm〕沖壓成各種零件，然后裝配焊接而成，經(jīng)油漆及內飾后成車身總成，是汽車重要部件之一。1.1卡車駕駛室目前國內的卡車駕駛室按車型不同，大致有以下幾種：長頭駕駛室。如CA-141,車身局部除駕駛室外，還有發(fā)動機罩、翼子板及水箱面罩。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。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。又如解放六平柴的平頭駕駛室，其寬度有2000mm、1800mm及2200mm三種。其變化局部為地板、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：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。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：微型車身長在3500mm以內。如奧托〔經(jīng)濟型〕。中型車身長在3500mm—4000mm之間。如捷達〔普通型〕。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：單廂只有乘坐倉。如微型客車。雙廂有乘坐倉及發(fā)動機倉。如夏利。三廂有乘坐倉、發(fā)動機倉及行李倉。如捷達。1.2.2小客車車身的根本分塊1．白車身總成〔1〕車身下部結構總成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：點焊〔電阻焊〕一般一個汽車車身需3000－5000個焊點，占全部焊接工作的80%以上?；『浮睠O2保護焊〕一般一個汽車車身有2000mm左右的CO2焊縫。螺柱焊〔介于弧焊和接觸焊〕約20－50之間。凸焊螺母約200－300個左右。鉛焊往往有些車型采用銅鉛焊，焊縫500mm以內。需涂點焊膠及密封膠。1.4汽車車身〔產品〕的編號AABCDCA-1411.4.1汽車型號.如解放5T卡車CA—為企業(yè)代號，表示長春一汽“1”表示載重汽車；“2”表示越野車；“3”表示傾卸汽車；“6”表示大客車〔現(xiàn)在小客車也采用〕；“7”表示小客車或轎車?！?”表示載重量。“1”表示0.6t以下；“2”表示0.6－1.5t；“3”表示1.5－3t；“4”表示3－5t；“5”表示5－9t；“6”表示9－15t。注：〔1〕大客車的C表示座位數(shù)。如GK-650,“5”表示30－40座；“1”表示8座；“2”表示8－15座；“4”表示22－30座；“6”表示40座以上?！?〕“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〕，那么C為發(fā)動機排量。1.4.2汽車零部件圖紙的編號CA-141—CA-141—1002021企業(yè)代號產品代號序號分組號組號1.4.2.1汽車組件編號及名稱10發(fā)動機10發(fā)動機供油系排氣系冷卻系離合器變速器分動器附加變速器超速器汽車電驅動裝置傳動軸前橋后橋中橋支撐連接裝置車架總成車架總成汽車懸掛前軸車輪及輪轂排進機構轉向器制動系電氣設備儀表隨車工具及附件特種設備煤氣發(fā)生器煤氣裝置絞盤車身車身地板風窗前圍總成側圍后圍頂蓋車篷及側圍前側面車門后側面車門后車門總成駕駛員車門總操縱機構駕駛員座前座后座乘客單人座乘客雙人座乘客三人座乘客多人座折合座隔板無線電設備通風與取暖設備附件車前鈑金零件車廂車廂傾卸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前提條件應收集產品結構的根本狀況，如分塊、焊點數(shù)等。按綱領要求，定出生產節(jié)拍。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：從型號MC6330可以看出車長為3300mm，車身重約300kg。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。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TT節(jié)＝每班工時×全年班次×60分年產量＝8×254×2×6050000＝4.87分考慮工時利用率85％，那么生產節(jié)拍T 節(jié)＝4分鐘。2.2.3設備的估算點焊設備：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，那么可計算出點焊設備臺數(shù)：點焊設備＝點焊設備＝3000點10×4＝75臺凸焊設備：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，那么可計算出凸焊設備臺數(shù)：凸焊設備＝凸焊設備＝200個4×4＝12.5臺取13臺〔3〕CO2設備：按每車焊縫長2000mm，每臺設備每分鐘完成焊縫50mm，那么可計算出CO2設備臺數(shù)：COCO2設備＝200050×4＝10臺〔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，那么可計算出螺柱焊機臺數(shù)：螺柱焊機＝螺柱焊機＝303×4＝2.5臺取3臺6161×4液壓包邊機＝＝1.5臺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。設備合計為：75+13+10+3+3＝104臺考慮不可預見系數(shù)，取k＝1.1，那么，最后取115臺。2.2.4夾具套數(shù)的計算凡多個〔兩個以上〕沖壓件組合成總成或部件，那么需要夾具，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(jù)年產量不同，一般取“3”“3.5”“4”，這里取“3.5”，所以根據(jù)沖壓件數(shù)量360件，可以算出夾具套數(shù)：夾具套數(shù)＝夾具套數(shù)＝3603.5＝102.8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，那么需組成流水線或多個工作站組織生產。根據(jù)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L＝3m×4=12m〔3〕后地板總成，共172點5個工位L＝3m×5=15m〔4〕左右側圍總成，63點＋166點5個工位L＝4m×5=20m×2〔5〕車身總成，503點＋100mm焊縫9個工位L＝5m×9=45m〔6〕調整線，18個工位L＝5m×18=90m共計：L＝214m2.2.6生產線面積計算及建筑參數(shù)確實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：生產面積＝20×115＝2300平方米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平方米車間通道也與生產面積相等為2300平方米車間面積共計：2300＋2300＋2300＝6900平方米車間建筑設計主要參數(shù)確實定車間的長度：根據(jù)最長的生產線〔調整線〕為90米長，所以廠房長度最少為90m＋12m＝102m，同時應符合建筑模數(shù)〔b的倍數(shù)〕。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，那么廠房寬度為24×3＝72m那么面積為102×72＝7344平方米。柱網(wǎng)，可取6m×24m，或12m×12m，較為合理。屋架下沿標高，一般取8.4m。車間地磚負荷：按5噸/平方米設計，但油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(wǎng)的布設，車間需要專門設置龍門吊架，也就是鋼結構。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。鋼結構用量：按鋼結構0.1噸/平方米計算，即0.1×2300＝230噸。2.2.8人員及公用動能消耗量人員根本工人：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115×1.15＝132人兩班為264人。輔助工人：指調整工、維修工，是按根本工人的20％計算，所以輔助工人為264×20％＝52.8人取53人。工程技術人員及行政管理人員：按根本工人＋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〔264＋53〕×7％＝22人。人員合計：264＋53+22＝339人。技術檢查人員：按根本工人數(shù)的6％計算，所以技術檢查人員為264×6％＝16人。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,那么：全線電安裝容量＝115〔設備臺數(shù)〕×150KVA＝17250KVA生產用水量及排水焊接車間生產用水主要是接觸焊的冷卻用水，目前根本上采用閉路循環(huán)。一般進水壓力0.3Mpa，溫度不超過30攝氏度。回水壓力為0.1Mpa，壓差為0.2Mpa，每臺設備用量按1立方米/臺計算，那么：水用量＝1×100〔接觸焊設備臺數(shù)〕＝100立方米/臺排水，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。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。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〕夾具汽缸工作耗量：按每套夾具有15個缸徑φ100mm，行程200mm的氣缸計算，那么1個氣缸往復一次耗氣量為0.0317立方米，按生產節(jié)拍4分/臺，那么每小時往復次數(shù)為60/4＝15次所以夾具耗氣量＝15×90×0.0317×15＝641立方米/n……〔平均〕生產線壓縮空氣耗量為：1000+641＝1641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1641×3/2＝2461.5立方米2.3投資估算2.3.1設備投資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4.5～5萬元估價，那么4.5×115臺＝517.5萬元車門、包邊液壓機〔雙臺面〕可按100萬元/臺估價，那么100×3臺＝300萬元假設采用機器人焊機，每臺機器人估價為8～10萬美金，折合人民幣65～90萬元左右，一般設10臺左右，那么85×10臺＝850萬元〔注：一般認為4個工人的一年工資能購置一臺機器人的話，可以大量采用機器人，從目前來看我國尚未到達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?！?.3.2夾具投資估算按夾具重量估價，夾具每噸造價4～5萬元左右。按夾具每一定位加緊器估價，每個為3000～5000元左右。目前國內夾具價格約每套45000元～75000元左右，那么夾具價格為：7.5萬元×110＝825萬元〔注：國外制造相同結構的夾具價格為我國價格的3倍以上?！?.3.3機械化輸送機的估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，那么機械化價格為：2.5×214＝535萬元2.3.4車間土建局部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，那么北方為1400×7344＝1028萬元南方為1100×7344＝807.8萬元2.3.5鋼結構及管網(wǎng)局部估價鋼結構局部包括供水、供氣支管網(wǎng)，按每噸1萬元計，那么估價為：1萬元/噸×230噸＝230萬元供電一般采用插接母線，每米為2200元，約350米，那么估價為：2200元/米×350米＝77萬元以上兩項合計為：230+77＝307萬元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工程名稱數(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(wǎng)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一般由四局部組成，即標準設備：主要是焊接設備及輔具〔焊鉗，吊掛系統(tǒng)〕夾具機械化及鋼結構局部土建公用局部假設第一局部不采用機器人焊接的話，這四局部的投資幾乎相等，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車間建筑廠房跨度：一般取12、18、24米，常用24米。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。地面裝焊車間地磚負荷為5噸/平方米，地面選擇150～200mm厚細石混凝土，加減60～80mm厚素地面為宜。車間大門：一般選3900×4200，3600×3600，3300×3000。屋架下弦標高：一般取8.4米。2.5.1.2平面布置的原那么根據(jù)流程圖，由后向前布置，先生產線后其它。要求物流最短，物流不能有交叉。工序間的儲藏量盡可能少，有條件可做到零儲藏。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局部組成：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。檢測部門，目前大局部生產線都采用三坐標測量機檢測，取代過去的檢具。輔助部門，如機電維修站，各種庫房及管理部門。土建公用局部，即廠房，各種動力站房及動能輸送管網(wǎng)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，而第二種那么以滑撬傳送方式為主，歐洲為多。2.5.3.1平面布置A平面布置的前提假設產品結構是有發(fā)動機倉總成。年產綱領約50000輛/年，雙班。廠房條件見面圖表示。生產線機械化方案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，那么鏈速為高速，一般為15米/分。――連續(xù)式傳動方式，那么鏈速為節(jié)距/節(jié)拍，但這種方式最好應增設人站付鏈，其速度應與主鏈同步?？偤妇€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。撬體的返程那么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。左右側圍線采用往復桿輸送機傳送，傳送速度為10米/分。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。前地板、后地板及發(fā)動機倉總成線采用單軌電葫蘆傳送?？偝傻倪B線運輸方案前地板、后地板及發(fā)動機倉總成采用電動葫蘆運輸及上線。地板總成那么采用雙軌懸掛式小車及四連桿升降穩(wěn)定機構傳送。左/右側圍總成那么采用程控雙鉤葫蘆及專用吊具傳送。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平面布置的前提假設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。年產綱領為80000～100000輛/年，雙班。生產節(jié)拍為2.2分鐘/輛。地板線，總焊線及調整線采用滑撬系統(tǒng)。生產線機械化方案滑撬系統(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――滾床是一種最根本的獨立輸送單元。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假設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(jù)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根本輸送單元，下部為一剪式液壓升降臺。根據(jù)車身的長短，剪式液壓升降臺可以是單剪式或雙剪式，升程為500mm~1000mm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擬適用。如鏈式移行機需設在高處，那么需采用鏈式升降臺。．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。電動移行滾床由根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，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(jù)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9～18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。旋轉臺的結構是將根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。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，假設系統(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．其它局部與方案A相同。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，假設是仿造〔即沒有產品圖〕那么需要樣車，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路線圖或爆炸圖設計，假設采用樣車，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，而保存一個。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：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。工藝工程描述，如裝件順序、焊接順序等。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。給出工序的時間定額。甚至分每一工步給出，而工時確實定有如下幾種方法：憑經(jīng)驗定額確定采用人工模仿，秒表確定計算機仿真確定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假設干階段進行：將車身總成分成假設干部件，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〕。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：在制造焊裝夾具時進行調整〔檢測〕在生產時，對裝配好的部件的最后幾何尺寸進行校核在維修裝焊夾具時進行檢測焊點的焊接次序及焊鉗確實定說明焊點的主要參數(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：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。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，否那么有些焊點可能無法焊接。焊點的分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。焊鉗的選擇經(jīng)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。生產率及工作密度確實定生產率確實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(jīng)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異。因此生產率上下取決于以下條件：裝配時間――一般按實際操作實測。夾具動作――按機械動作計算或實測。焊接作業(yè)――手工焊鉗焊接速度為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3～5個/分――凸焊螺母焊接速度為3個/分輸送機械動作時間――根據(jù)機械設備的速度計算生產線的效率――也就是生產線的利用系數(shù)，是根據(jù)生產線的復雜程度、是否有緩沖存儲有關，一般取85～95％。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1～2；3×1.5米以下，取2；6×1.5米以下，取4。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：原來只用于加工一種產品型號的裝配線，但經(jīng)局部或全部改裝后可以生產類似的另一型號產品。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。裝配線原來就適于裝配與根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。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。大型工件例如地板總成或車身焊接總成，這種工件由于尺寸大，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。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〕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。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。搬運機械手另一種機械手是將零件從存放地抓起，放入定位夾具中完成自動上料。機械手的幾何要求及機械手的布置幾何要求有時客戶為了維修方便或已經(jīng)獲得經(jīng)驗特地指定某種機械手結構或型號，否那么選擇機械手應遵循以下各項準那么。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，以到達空間的這些焊點。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，其它情況下應中選擇稱之為《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。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擬適宜。機械手布置根據(jù)焊點在總成或分總成上的分布可以確定工件相對于機械手位置。否那么就要將機械手安裝在一個特定位置。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。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(jù)三個初始自由度的運動方式可分為三個根本類別：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(jù)，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情況：貼圖第一種情況：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貼圖第二種情況：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貼圖―――屬第一類，裝在龍門架上。―――屬第二類，直線移動式，裝在平臺上。復核根據(jù)工件的具體要求已經(jīng)上訴各種準那么，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(jù)焊鉗類型的分組――焊裝夾具所提供的通道機械手周圍環(huán)境條件為裝配線所選用機械手的安裝應考慮以下要求：維修保養(yǎng)機械手在工位間的分布須保證便于維修保養(yǎng)。平安對于機械手本身：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。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〔或稱設想圖〕舉例根據(jù)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：是氣動或手動，及夾鉗的型號是否要回轉，是水平回轉還是垂直旋轉采用多少定位加緊器，及坐標采用那些孔定位，定位銷是固定的還是可動的工作面〔工件中心〕離地面的高度給出鉗口形狀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(jù)，也是將來交付驗收的依據(jù)，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局部組成：成品送往油漆車間，目前大局部采用推桿懸鏈，這部可歸油漆車間與油漆車間的工藝鏈成一系統(tǒng)。調整線，其傳送方式有：小車軌道手工推進，這種方法小車回程不好解決。地面環(huán)鏈小車式送進，這種方法給平面布置帶來困難，一汽群眾捷達是采用這種方式。6m4分6m4分V＝＝＝1.5m/min節(jié)距節(jié)拍滑撬式調整線，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。車身總焊線的輸送機主要有如下幾種形式：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：工件不用升降及屢次定位，對多品種生產有可能〔容易實現(xiàn)〕。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〕。左右側圍線輸送機一般采用往復桿為好。也可以采用上部軌道往復小車加抓起機構。外國有用隨行夾具鏈傳動機構。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。前后地板總成輸送采用上部軌道往復下車送進機構。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(jù)：A.節(jié)距T=A+B,A為工件長度，B為工位間距，800～1500mm。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：A.優(yōu)點：結構簡單，運行可靠，本錢低。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?！舶▕A具及電控〕滑撬輸送機系統(tǒng)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。滾床滾床是最根本的獨立輸送單元。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。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。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。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.鏈式升降臺剪式舉升臺是用來實現(xiàn)不同水平輸送線路之間的滑撬過渡的，剪式舉升臺的上部為一標準的滾床根本輸送單元，下部為一剪式液壓升降臺。鏈式升降臺的功能與剪式升降臺相同，只是用在高差較大的場合。單鏈式輸送機單鏈式輸送機用于滑撬的縱向快速輸送即存儲。單鏈式輸送機有兩條相對獨立的運行軌道。一條軌道內置有輸送鏈，另一條軌道內布置有隨行托輥。滑撬在單鏈式輸送機上運行時，一側放置在輸送鏈的滾子上，另一側支撐在托輥上，一旦滑撬受到阻隔時〔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9～18m/min。驅動裝置上同樣裝有過載保護機構。電氣控制滑撬式輸送機通過各種開關元件及可編程控制器集中控制。與計算機連接，可實現(xiàn)整個生產過程的生產組織管理。目前國內制造單位承德礦山機械廠、承德懸掛輸送機廠、鞍山懸掛機廠等。這些單位均有完整的資料。名稱：側圍總裝焊線組成：龍門架〔鋼結構〕轉運小車夾具懸吊輸送小車小車軌道〔槽鋼或工字鋼〕變壓器吊掛軌道〔工字鋼〕懸掛滑車軌道〔工字鋼或輕型軌道〕懸掛平移滑車懸掛平衡器〔彈簧式或氣動式兩種〕〔10〕焊鉗〔11〕變壓器〔12〕控制箱〔13〕動力管網(wǎng)〔冷卻循環(huán)水、壓縮空氣、母線槽〕技術性能該線采用夾具裝配，懸掛點焊機焊接；懸掛輸送小車傳送工件。工作過程：當焊接結束時，松開夾具把工件托起，輸送小車抓手下降并抓住工件，抓手上升并向前輸送到下一工位。主要技術數(shù)據(jù)〔1〕節(jié)距T＝A+B,A.夾具長度B.工位間距〔800～1200mm〕〔2〕升降及送進速度，5m～18m/min，采用調速馬達，使其起步平穩(wěn)。3.5夾具設計3.5.1夾具設計的依據(jù)焊接夾具設計、制造、驗收技術條件〔舉例〕詳細的工藝卡及夾具式樣書產品圖紙或樣件，而樣件那么還需要按式樣書的要求測量數(shù)據(jù)?！惨话悴捎萌鴺藴y量機測量〕3.5.2夾具設計步驟因焊接夾具的結構是積木式，所以需要畫圖的順序為：先畫單個支撐定位器然后畫總圖最后畫夾具底板3.5.3裝焊夾具標準件及標準部件為了使裝焊夾具的設計與制造方便而且提高效率，各夾具公司都應有本企業(yè)標準，一般包括如下局部：手動及氣動夾鉗的典型結構手動夾鉗典型結構，包括選用夾鉗的類型〔臺灣或法國〕氣動夾鉗典型結構，包括氣缸的型號及廠家〔國產或進口〕底板結構落地式臺式回轉式，分為水平回轉和垂直回轉，并最少有兩個規(guī)格支座板焊式鑄造式滑臺〔直線導軌〕典型結構銷――各種定位銷的典型結構調整墊片地腳定位塊導向塊〔10〕典型氣路系統(tǒng)與單元氣控式電控式3.5.4夾具結構種類目前夾具結構〔指定位夾緊器〕大致有兩種結構。一種是日本、韓國、臺灣及我國設計生產的。另一種是歐洲，其開發(fā)時間不長，采用夾鉗及氣缸也不一樣。將這兩種結構分為舊型及新型，介紹如下：舊型.〔參見圖〕主要特點是支座為板焊結構，假設夾鉗采用日本及臺灣DOODHAND那么相對本錢較低，精度也較低。新型.〔參見圖〕主要特點是支座為鑄造件，立柱式，夾鉗那么采用德國“TUNKERS”不管手動或氣動均為“加緊組合元件”品種齊全。本錢很高，同時精度也很高。目前歐洲公司承包的工程大都采用這種結構，是夾具結構的開展方向。4．夾具制造及裝焊線的安裝調試4.1夾具制造汽車車身夾具制造主要有地板加工、支座的支座的制造、支撐板及加緊板的制造，然后是組裝及調試。分別描述如下：4.1.1地板的制造目前常用工藝如下板材下料〔自動氣割機〕焊接〔手工電弧焊〕拋丸或噴沙處理消除焊接應力龍門銑銑平面開基準槽鉆孔及攻絲4.1.2支座的制作夾具支座工作量很大，可以由專門廠家制造，其工藝如下：板材下料〔可采用數(shù)控氣割機〕焊接〔手工電弧焊〕銑平面〔立銑〕鉆孔、攻絲4.1.3支撐板及加緊板的制作這局部工作是夾具生產的關鍵，其工藝如下：數(shù)控線切割機切割銑平面鉆孔4.1.4夾具組裝這局部工作由裝配鉗工完成4.1.5夾具調試夾具調試一般分兩次完成。第一次是出廠前完成，采用甲方提供的樣件進行調試。第二次調試往往在現(xiàn)場，采用沖壓零件進行生產調試。5.懸掛式點焊機及全套設備技術條件一體式懸掛點焊機焊接變壓器參數(shù)：5.1.1額定功率：型號160KVA5.1.2電源電壓:兩相AC380V±10%5.1.3頻率：50Hz5.1.4二次空載電壓：21.0～25.0V(50Hz)5.1.5最大輸出功率：335KVA(50Hz)5.1.6最大負載電流：1600A5.1.7內部阻抗：≤250μΩ5.1.8冷卻水流量：≥4L/min〔進水3Kg，回水1Kg〕5.1.9初級溫度控制：140℃次級溫度控制：80℃5.1.10重量：120～200Kg一體式懸掛點焊機焊接變壓器外接焊鉗數(shù)：2PP：每臺焊機可安裝兩把焊鉗2SP：每臺焊機可有兩套獨立的控制參數(shù)輸出給焊鉗。一體式懸掛點焊機控制箱技術規(guī)格：5.3.1應具備的根本功能：具有恒電流控制和恒電壓控制的能力?？勺詣诱{整功率因數(shù)和額定電流增益。具有階段焊接周期控制功能。備有電流步增控制功能。具有再通電功能?？刂葡盗芯哂?或15系列，可進行切換選擇〔2個電磁閥〕。采用編程器設定方式，可以直接設定電流，對外部記憶數(shù)據(jù)局部可進行編輯。使用、維護簡單，機器發(fā)生異常時，系統(tǒng)具有自診斷功能，具有報警功能。具有常規(guī)的輸入，輸出功能。5.3.2控制箱主要技術參數(shù)：5.3.2.1焊接電源：兩相AC380V±15%〔50Hz〕5.3.2.2停電允許時間：20℃30天5.3.2.3工作環(huán)境溫度：-5～50℃5.3.2.4濕度：90％以下5.3.2.5冷卻水：流量6L/min，進水側30℃以下，可控硅電阻值5.3.2.6名義尺寸：5.3.2.7設定方式：編程器設定5.3.2.8控制方式：全數(shù)字同步控制5.3.2.9控制系列：4或15系列，1或2只電磁閥5.3.2.10定時控制：加壓時間：1～99周波〔全系列〕緩升時間：1～99周波〔全系列〕第一焊接時間：0～99周波第一冷卻時間：0～99周波第二焊接時間：0～99周波第二冷卻時間：0～99周波緩降時間：0～99周波保持時間：0～99周波休止時間：5～99周波5.3.2.11恒電流控制：電流設定〔直接設定〕：1000～50000A〔每100A〕一次電流范圍：100～1500A5.3.2.12定電壓控制：電壓補償方式電流設定方式百分比設定方式〔30～100〕％脈沖控制：脈沖次數(shù)1～9次5.3.2.13步增控制：6段步進方式控制系列：1或2只電磁閥或全系列〔選擇〕設定打點數(shù)：最大999×10點〔各段〕5.3.2.14異常報警6．汽車車身裝焊線設備安裝工程汽車