摘要：文章介紹了微車車身焊裝線開發(fā)中通過建立標準化的工藝規(guī)范、采用新型輸送設備、使用自動焊裝置及工裝夾具模塊化設計等主要事項，可以極大地壓縮車身焊裝線的開發(fā)周期，同時能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低勞動強度、節(jié)約開發(fā)成本及運行成本，提高產(chǎn)品的競爭力。

關鍵詞：微車；車身焊裝線；工藝規(guī)范；新型輸送設備；自動焊裝置；工裝夾具模塊化設計 文獻標識碼：A

中圖分類號：TB492 文章編號：1009-2374（2015）13-0009-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.13.005

近兩年微車的銷量正在向五菱、長安、北汽威旺等幾大品牌聚集，在汽車下鄉(xiāng)期間紛紛涌入的其他各大車企的微車正在被邊緣化，說明這幾大品牌的產(chǎn)品在消費者中已經(jīng)形成了口碑效應。各大車企為了能夠保持或者擴大市場占有率，需要更快地推出新品及升級換代產(chǎn)品來滿足市場的需求。

微車經(jīng)過這么多年的發(fā)展在底盤、動力等系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成熟，為了吸引客戶的目光各廠商紛紛將焦點集中到車身上來做文章，為了能快速推出新品，車身制造成了新產(chǎn)品開發(fā)項目中的關鍵因素，直接決定了新產(chǎn)品的質(zhì)量及項目的進度是否能滿足要求等。

為了保證快速地建立車身焊裝生產(chǎn)線、保證車身質(zhì)量及降低制造成本，形成批量化制造的優(yōu)勢，開發(fā)建立了標準化的工藝規(guī)范、輸送設備、自動焊接裝置、工裝夾具模塊化等技術(shù)。

1 標準化的工藝規(guī)范

圖1 標準化的主線工藝流程

建立了車身車間整體工藝布局規(guī)劃以及具體的車身焊裝生產(chǎn)線的布局規(guī)劃（LAYOUT）、工藝清單（BOP）、設備清單（BOE）等流程規(guī)范及標準。根據(jù)上汽通用五菱汽車股份有限公司微型車的焊裝生產(chǎn)工藝主要為手工焊接的現(xiàn)狀，在工藝設計時，著重考慮人機工程，涉及人機工程的相關內(nèi)容涵蓋焊接滑移系統(tǒng)、焊接設備、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工裝設計、工藝鋼結(jié)構(gòu)、吊具等與焊接作業(yè)相關的內(nèi)容。工藝的開發(fā)還需要注意線平衡，線平衡的約束主要來自產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，解決生產(chǎn)線對共線生產(chǎn)的約束（工位數(shù)不足、專有拼臺）和工藝劃分不合理的問題。目前，相關標準和流程（如圖1所示）已經(jīng)應用到五菱榮光S焊裝生產(chǎn)線和新五菱之光焊裝生產(chǎn)線的開發(fā)，極大地提高了開發(fā)效率和開發(fā)質(zhì)量。

2 開發(fā)新的輸送轉(zhuǎn)接裝置

這種轉(zhuǎn)接方式可以減少工廠空間場地，且自動運行，并具有可靠性高、故障率低、維護方便等優(yōu)勢。輸送轉(zhuǎn)接方法具體如下：利用兩個小車實現(xiàn)不同工段的生產(chǎn)線的交匯接車，然后通過轉(zhuǎn)接工位的舉升托架實現(xiàn)轉(zhuǎn)接。轉(zhuǎn)接小車使用電機驅(qū)動，齒輪齒條傳動，使其在兩個拼臺間往復運動。一個轉(zhuǎn)接小車在一個工段的最后工位和轉(zhuǎn)接工位間往復運動，另外一個轉(zhuǎn)接小車在轉(zhuǎn)接工位和另一個工段的第一個工位間往復運動。

舉升托架采用汽缸驅(qū)動實現(xiàn)升降，剪刀叉結(jié)構(gòu)保持平衡，設計下降到位緩沖機構(gòu)從而減小機械碰撞力及噪聲，從而實現(xiàn)操作方便、舉升平衡、低噪音的目的。

下車體至總拼工位采用該轉(zhuǎn)接方法，充分利用輸送線拉動氣缸上空的空間，實現(xiàn)了空間的立體利用，在縮短了10米轉(zhuǎn)接區(qū)域長度的同時，將生產(chǎn)線的工位利用率從傳統(tǒng)方案的87%提高至100%。該新型生產(chǎn)線輸送轉(zhuǎn)接方法使得微車車身焊裝生產(chǎn)線開發(fā)節(jié)省場地空間的同時也降低了拼臺成本投入。

3 自動焊接裝置的開發(fā)

這種自動焊采用伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠的運動，將點焊變壓器集成在整個滑移機構(gòu)上，讓變壓器變成隨同焊鉗一起運動的從動部件。這樣使得變壓器和軟電纜實現(xiàn)了相對靜止，軟電纜不再需要根據(jù)焊鉗的行程來選擇較大的長度；而在焊接動作中，軟電纜僅以小弧度向同一方向擺動，相對位移量很小，對軟電纜的傷害就會大大減小，且不會被反復彎折，使用壽命明顯提高。所有水氣管及二次電纜、控制線等都可以用拖鏈的方式進行軌跡控制，避免了雜亂的水氣管路布置與其他設備的干涉，大大減小整個系統(tǒng)的故障發(fā)生率?？s短變壓器與焊接位置的距離，使得整個焊接過程中能量損耗減小，可以使用功率更小的變壓器（從原來的150kVA降到75kVA），節(jié)約能源、提高焊點質(zhì)量；整個機構(gòu)，取消了大部分轉(zhuǎn)接銅板，節(jié)約材料、簡化設計、消減安全隱患、更有效地利用空間。

在控制方面，進一步完善了起止位行程開關加原點復位傳感器相結(jié)合的多點采樣反饋系統(tǒng)，使得整個運動單元無論在哪個位置突然停止（斷電或急停），都能自動實現(xiàn)復位和重啟。

該裝置在X軸、Y軸兩向可以實現(xiàn)焊接不同車型的焊點，可以解決多車型共線生產(chǎn)的要求。

如圖2所示，該自動焊裝置已經(jīng)成功的應用到五菱榮光S和新五菱之光車身焊裝生產(chǎn)線中，極大地改善了人機工程，也提高了焊接質(zhì)量、降低了人工成本及節(jié)約了能源。

圖2 自動焊接裝置

4 工裝夾具模塊化

將白車身各大關鍵總成件的定位機構(gòu)模塊化設計，使得焊裝線的設計變得簡便，從原來的每次新車型開發(fā)都要重新設計變成只需要調(diào)用相應的定位單元進行適當?shù)呐帕小⒔M合，再根據(jù)具體的產(chǎn)品進行簡單的修改即可。在不斷的設計、使用和優(yōu)化過程中，我們形成了車架主定位單元、前輪罩定位單元、前隔板定位單元、頂蓋前后橫梁等車身主要零件的定位裝置，具體如圖3所示：

圖3 定位機構(gòu)模塊化的定位裝置

4.1 車架主定位單元

該單元可以實現(xiàn)X向、Z向不一致的車架定位，滿足同平臺不同系列車型的共線生產(chǎn)需要。

4.2 前輪罩定位單元

前輪罩的尺寸影響著整車的懸掛系統(tǒng)，定位不準可能導致車輛跑偏等問題。將該定位單元模塊化后，在設計時只需要根據(jù)不同車型的要求適當修改即可，可以大大縮短設計周期，也能保證產(chǎn)品定位的尺寸要求。

4.3 前隔板定位單元

在設計時將定位單元及夾緊單元模塊化設計，在新產(chǎn)品設計階段提出制造要求（MR），要求產(chǎn)品做到定位孔位在同一系列車型中的一致性，從而確保定位單元能夠柔性化生產(chǎn)同一系列的車型，同時將定位單元各部件做成模塊化，在不同系列車型中也只需進行部分參數(shù)修改即可完成設計，縮短了設計周期。

4.4 頂蓋前后橫梁定位單元

將頂蓋前后橫梁的擺臂機構(gòu)做成模塊化，在不同車型的定位單元設計時擺臂機構(gòu)可以通用，同時根據(jù)使用過程中出現(xiàn)的各種問題來不斷優(yōu)化，在新車型設計時只需將擺臂上的定位及夾緊部分根據(jù)各種產(chǎn)品進行設計即可，避免了在新設計時重新分析擺臂機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，減少了因分析不足造成的各種缺陷。

5 結(jié)語

通過建立標準化的車身開發(fā)工藝流程，將工裝設備標準化、模塊化以及大量使用自動化裝置、使用新形式的白車身輸送轉(zhuǎn)接方式等，已經(jīng)建立了微車車身焊裝線開發(fā)的標準流程，按照這種流程可以大大縮短車身線的開發(fā)周期，同時能夠提高車身的質(zhì)量、降低工人的勞動強度，節(jié)約人工成本及生產(chǎn)運行成本，將極大地提高公司產(chǎn)品在領域內(nèi)的競爭力。

參考文獻

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作者簡介：陳周生（1984-），男，上汽通用五菱汽車股份有限公司工程師，研究方向：車身制造。

（責任編輯：周 瓊）