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国产自主在线三维尺寸检测技术在轿车车身焊装生产线上的应用

国产自主在线三维尺寸检测技术在轿车车身焊装生产线上的应用
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【CN109909632A】白车身自动化焊接生产线【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910272901.9 (22)申请日 2019.04.04 (71)申请人 重庆元创自动化设备有限公司 地址 401120 重庆市渝北区回兴街道银锦 路66号 (72)发明人 陈俊彰  (74)专利代理机构 重庆强大凯创专利代理事务 所(普通合伙) 50217 代理人 隋金艳 (51)Int.Cl. B23K 31/02(2006.01) B23K 37/00(2006.01) B25J 15/02(2006.01) B25J 15/08(2006.01) (54)发明名称白车身自动化焊接生产线(57)摘要本发明涉及汽车生产技术领域,具体为一种白车身自动化焊接生产线,包括运输线和若干工位,所述工位设有工位机器人,所述工位机器人设有机器人抓手,所述工位还设有抓手架、焊枪架和固定架,所述抓手架上设有辅助抓手,所述焊枪架上设有焊枪,所述机器人抓手用于与辅助抓手连接并控制辅助抓手抓取工件并移动至拼装位置,所述机器人抓手还用于与焊枪连接并通过焊枪进行焊接作业,所述固定架用于固定辅助抓手。本发明提供的白车身自动化焊接生产线,可以有效的提高机器人的利用率,减少拼装固定工件所需的机器人数量,进而降低生产线的成 本。权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 109909632 A 2019.06.21 C N 109909632 A

权 利 要 求 书1/1页CN 109909632 A 1.白车身自动化焊接生产线,包括运输线,运输线上设有拼装位,拼装位两侧设有若干工位,其特征在于:所述工位设有工位机器人,所述工位机器人设有机器人抓手,所述工位还设有抓手放置架和焊枪架,拼装位上设有固定架,所述抓手放置架上设有辅助抓手,所述焊枪架上设有焊枪,所述机器人抓手用于与辅助抓手连接并控制辅助抓手抓取工件并移动至拼装位,所述机器人抓手还用于与焊枪连接并通过焊枪进行焊接作业,所述固定架用于固定辅助抓手。 2.根据权利要求1所述的白车身自动化焊接生产线,其特征在于:所述工位还包括补焊工位,所述补焊工位用于供工作人员对工件进行人工补焊。 3.根据权利要求1所述的白车身自动化焊接生产线,其特征在于:还包括牵引装置,所述牵引装置用于抓取和安装工件。 4.根据权利要求3所述的白车身自动化焊接生产线,其特征在于:所述牵引装置,包括驱动装置、轨道以及滑动设置在轨道上的托架,所述驱动装置用于驱动所述托架沿着轨道滑动,所述托架上设有升降机构,升降机构上设有安装架,安装架上设有顶部辅助抓手。 5.根据权利要求4所述的白车身自动化焊接生产线,其特征在于:所述升降机构包括设置在托架上的皮带轮、皮带以及驱动皮带轮转动的升降电机,所述皮带的一端与安装架连接。 6.根据权利要求5所述的白车身自动化焊接生产线,其特征在于:还包括侧围供货抓手,所述安装架上设有顶部抓手,所述顶部抓手用于抓取和连接顶部辅助抓手或侧围供货抓手。 7.根据权利要求6所述的白车身自动化焊接生产线,其特征在于:所述辅助抓手、侧围供货抓手、顶部辅助抓手均包括抓手架,抓手架上均设有控制接口和多个固定抓手,所述控制接口用于与机器人抓手或顶部抓手连接,所述工位机器人或顶部抓手通过控制接口传输控制信号,控制固定抓手动作。 8.根据权利要求7所述的白车身自动化焊接生产线,其特征在于:所述辅助抓手、侧围供货抓手、顶部辅助抓手还均包括控制器,所述控制器与所述控制接口信号连接,所述固定抓手包括抓手本体、活动指和驱动电机,所述活动指铰接在抓手本体上,所述活动指与驱动电机的输出轴传动连接,所述驱动电机与控制器信号连接。 9.根据权利要求1所述的白车身自动化焊接生产线,其特征在于:还包括后台服务系统和监控终端,所述后台服务系统与工位机器人以及顶部抓手均信号连接,所述后台服务系统用于采集工位机器人以及顶部抓手的工作状态并发送给向监控终端,所述监控终端用于显示各个工位机器人以及顶部抓手的工作状态。 10.根据权利要求1所述的白车身自动化焊接生产线,其特征在于:所述工位还包括地板焊接工位、侧围焊接工位、纵梁焊接工位以及车门焊接工位。 2

汽车焊装生产线多车型混合生产

一、前言 随着我国经济的蓬勃发展,人民生活水平的提高,汽车越来越多地进入了家庭。人们购买力的提高,也刺激了汽车消费的迅猛增长。汽车生产企业面对瞬息万变的市场,对产品的市场销售难以准确预测,因此汽车企业的生产能力能否弹性地适应市场波动进行快速调整,显得至关重要。汽车市场的竞争点越来越集中在产品的更新换代上,面对如此快速的产品更新,汽车行业过去采用的那种大批量单车种专用线的生产模式已不太适应当前发展的要求。因此多品种的柔性化共用线生产方式也就越来越多地应用在汽车生产中,尤其对于汽车焊装生产这一复杂的专业化制造过程来说,如何实现“柔性化”又是汽车柔性化生产关键。 二、焊装生产线的作用及分类 装焊生产的主要任务就是完成车身(也称为白车身,Body in white)的制造,对于轿车来说,车身焊装线一般是由地板总成线、左右侧围总成线、CRP(仪表台横梁+顶盖+后行李仓托架)线和门盖总成线、车身装配调整线等组成。而各分总成又由很多合件、组件及零件(大多为冲压件)组成,当今由于汽车主机厂考虑到起初的开发投资、日后的生产物流、品质管理等因素,这些分总成线一般都建在主机厂附近的配套厂,采用即时直供方式为主机厂焊装线服务。 所谓专有化焊装线,也称之为单一化焊装生产线,就是该焊装线只能为单一车型提供生产,若再开发新车种生产时,就必须异地或迁移现有焊装线后重新建设焊装线,因此,厂房、设备及公用动力设施重复投资造成浪费,人员流动生产效率低。而柔性化焊装线,是指在相同的地方同一条生产线上可以同时满足多个车种的生产,其通用设备和公用动力设施一次性投入永久性享用,每次开发新车型时,只需增加部分专用设备;改造事先预置的通用设备;调试各种共用化程序。因此,避免了重复投资造成的浪费,而且缩短了技改时间,但起初的一次性投资相对会较大。 三、柔性化焊装线 然而,这种柔性焊装线它究竟是如何实现多车种混线生产的呢?下面就以东风悦达起亚2工厂焊装线为例来说明柔性制造技术在焊装生产线上的应用,东风悦达起亚 2工厂焊装线,是依据30万台,年纲领设计的,厂房面积33600平方米,分二个阶段投入实施,目前第一阶段15万台,年的能力已经建成并投产,可以同时生产3个车型的车身。 1、夹具台车滑行系统 所谓夹具台车滑行系统,就是将不同车型的专用夹具设计于台车上,而台车又安装于类似火车轨道的呈“甲”字型排布、可产生强大电磁力的滑行底座上,夹具台车在滑行线上受到电磁引力作用后可选择性地循环高速滑行。另外,利用伺服马达驱动可旋转的夹具台车切换装置,实现不同车种的专用夹具台车进行空载,满载切换。专用夹具台车是依据现场的生产管理系统(G-MES)的指令车型结合设备PLC控制程序进行自动调用,夹具上钣金件的投料是由人工或机器人来完成;但焊接作业全部由机械手自动完成,拼

轿车白车身焊装生产线的工艺规划与布局设计

轿车白车身焊装生产线的工艺规划与布局设计 发表时间:2019-02-22T17:22:37.180Z 来源:《防护工程》2018年第33期作者:苟晨晨李季阳 [导读] 轿车白车身工业是整个汽车工业中发展迅速,技术研究活跃的部分。 长城汽车股份有限公司河北保定 071000 摘要:白车身(Body in White)是轿车的骨架,它承载着轿车所有的零部件,是轿车最重要的零部件之一。现阶段在白车身焊装生产线的工艺规划布局设计行业,国内没有充分地研究柔性焊装生产线的规划设计方法,并且没有借助仿真软件来进行建模,已经设计出来的车身焊装生产线来对于产品进行仿真优化。文章就轿车白车身焊装生产线的工艺规划与布局设计展开分析和探讨,希望可以有所帮助。 关键词:轿车白车身;焊装生产线;工艺规划;布局设计 引言 轿车白车身工业是整个汽车工业中发展迅速,技术研究活跃的部分,白车身焊装生产线焊接质量的优劣对整车质量起着决定性作用,而白车身焊装生产线的工艺规划和布局设计则决定着白车身焊装生产线的先进程度。白车身焊装生产线的规划设计是一项综合性的系统工程技术,涉及系统工程技术、物流传输技术、机械工程技术、电气控制技术等,是一门典型的各技术交叉融合的学科。 1轿车白车身构造分析 白车身是轿车的壳体,它由数百个冲压的金属钣金件构成,这些钣金件形状各异,在焊装车间利用点焊,激光焊,铆接,涂胶,压合等方法组装白车身总成。 轿车白车身在组装过程中有严格的次序性。初始状态的钣金零件首先组装成分总成件,每个分总成都会有一条车身生产线去组装,组装好的分总成送到主线进行连接,最终组合成白车身总成。 白车身的发动机舱是车身最前端的部分,它是容纳车辆发动机的壳体,因此对板件焊接后的精度要求较高。白车身的车身地板是车内乘客的承载者,是车身动力传动机构和油箱等部件的承载者。因此焊接完成后的车身地板要有很高的强度。车身的侧围是车身左右两侧的钣金件,侧围件上有车身前后门的安装位置,车身侧围一般由外板和内板组成。外板是车身的主要外观件,因此对外板的表面质量要求非常高。车身的门盖包括车身的左右前门,左右后门,前发动机盖和后行李箱盖。四门两盖都通过门盖铰链与车体连接在一起。车身顶盖总成是车厢顶部的钣金件,顶盖可以根据造型的需要设计成带天窗的顶盖或全景天窗的形式。 2轿车白车身焊装生产线介绍 轿车白车身焊装生产线是轿车白车身全部成形工位的总称,它由车身总成线和许多分总成线组成,每一条总成线或分总成线又由许多焊装工位组成。白车身焊装生产线的主要工艺流程如图1所示,主要包括:生产地板总成的地板线,生产侧围总成的左右侧围线,生产白车身骨架的车身主线,生产四门两盖的门盖线,以及生产车身总成的调整线等。 1.车身地板下部线又分为分总成线和总成线,分总成线就是通常所说的地板三大件,前地板线、发机舱线和后地板线。 2.车身侧围线分为侧围分总成线和侧围总成线,侧围分总成线分为侧围内板线和侧围外板线。 3.车身主线是拼接白车身骨架的生产线,包括:侧围预拼工位,主拼工位,顶盖焊接工位等。车身主线一般设计为自动线,是高技术集中应用的生产工位,如图2所示,为某焊装生产线供应商设计的Open gate形式的主拼工位,该主拼工位共有12台机器人,6台机器人放置在专门为总拼工位搭建的二层平台上,6台机器人放置在地面。该总拼工位最大可以实现8种不同车体的车型共线。 4.白车身的四门两盖制造及调整线是白车身焊装车间的最后工序,四门两盖的制造线包括左右前门的制造,左右后门的制造,前发动机盖的制造和后行李箱盖的制造。从主线下来的白车身骨架在调整线上与四门两盖用铰链连接,然后经过必要的间隙调整和表面修磨后,再输送到涂装进行电泳和喷漆处理。 图1 白车身焊装生产线主要工艺流程 图2 某焊装生产线供应商设计的Open gate形式的主拼工位 3白车身焊装生产线的技术参数 生产线一小时能够生产的车身数量,一般情况下所谓的节拍,也就是JPH。节拍就是车身生产线上面生产两件产品之间的间隔时间,

汽车制造实用工艺——焊装

编辑此次参观了第二工厂的焊装车间、总装车间、试车场,以及襄樊动力总成厂的发动机生产车间。值得一提的是,后续我们还探访了位于襄樊的国家汽车质量监督检验中心,这里是国众多汽车厂商对车辆性能进行试验、路试的重要基地,在后续报道中我们会为大家带来该检验中心的详细信息。 『在后续的报道中我们还将带来总成车间和襄樊工厂的更多容』 汽车制造基本工艺: 介绍焊装工厂之前,我们先来简单叙述一下汽车的基本制造流程。汽车制造流程中主要有四大工艺,即车身冲压、车身焊装、车身涂装、整车总装。这四大工艺流程一般都是在整车厂完成,但发动机、变速器、车桥、车身附件、饰件等部件一般都是在整车厂外完成制造,然后运输到整车厂与车身一起组装成整车。 『此图为神龙公司第一冲压车间,东风雪铁龙C5的冲压在这里完成』

需要说明的是,在神龙第二工厂没有冲压车间,东风雪铁龙C5的钢板的冲压是在第一工厂完成后运送到第二工厂来的,在第二工厂东风雪铁龙C5要进行的第一个步骤就是焊接工艺。通过了解,从目前的生产状况来看,第二工厂焊装车间的柔性化成型技术、在线激光三座标检测是较为先进的技术,不过在机器人的使用率等方面并没有明显的优势。话不多说了,我们来看看东风雪铁龙C5的焊接工艺吧。 ●神龙公司第二工厂焊装分厂介绍: 焊装分厂厂房面积4.66万平米,有ALW航空激光焊接、柔性化车身成型工艺、激光在线三座标测量等焊接和检测工艺,目的是为了打造东风雪铁龙C5的“救生舱式高强度车身”。其供应商与欧洲新雪铁龙C5相同,属于PSA集团下的设备供应商CFER。

在神龙第二工厂的焊装车间,基本的工艺流程是先将各个冲压好的零部件分别焊装,其中包括了车身前后端等部件;然后是地板线的焊装,这里完成了车身前后侧围等部分的焊装过程;地板部分焊装好后,就进入了车身成型线的焊装,经过这个工序之后,我们可以看

汽车制造工艺——焊装

编辑此次参观了第二工厂的焊装车间、总装车间、试车场,以及襄樊动力总成厂的发动机生产车间。值得一提的就是,后续我们还探访了位于襄樊的国家汽车质量监督检验中心,这里就是国内众多汽车厂商对车辆性能进行试验、路试的重要基地,在后续报道中我们会为大家带来该检验中心的详细信息。 『在后续的报道中我们还将带来总成车间与襄樊工厂的更多内容』 汽车制造基本工艺: 介绍焊装工厂之前,我们先来简单叙述一下汽车的基本制造流程。汽车制造流程中主要有四大工艺,即车身冲压、车身焊装、车身涂装、整车总装。这四大工艺流程一般都就是在整车厂内完成,但发动机、变速器、车桥、车身附件、内饰件等部件一般都就是在整车厂外完成制造,然后运输到整车厂与车身一起组装成整车。 『此图为神龙公司第一冲压车间,东风雪铁龙C5的冲压在这里完成』

需要说明的就是,在神龙第二工厂没有冲压车间,东风雪铁龙C5的钢板的冲压就是在第一工厂完成后运送到第二工厂来的,在第二工厂东风雪铁龙C5要进行的第一个步骤就就是焊接工艺。通过了解,从目前的生产状况来瞧,第二工厂焊装车间的柔性化成型技术、在线激光三座标检测就是较为先进的技术,不过在机器人的使用率等方面并没有明显的优势。话不多说了,我们来瞧瞧东风雪铁龙C5的焊接工艺吧。 ●神龙公司武汉第二工厂焊装分厂介绍: 焊装分厂厂房面积4、66万平米,有ALW航空激光焊接、柔性化车身成型工艺、激光在线三座标测量等焊接与检测工艺,目的就是为了打造东风雪铁龙C5的“救生舱式高强度车身”。其供应商与欧洲新雪铁龙C5相同,属于PSA集团下的设备供应商CFER。

在神龙第二工厂的焊装车间,基本的工艺流程就是先将各个冲压好的零部件分别焊装,其中包括了车身前后端等部件;然后就是地板线的焊装,这里完成了车身前后侧围等部分的焊装过程;地板部分焊装好后,就进入了车身成型线的焊装,经过这个工序之后,我们可以

汽车车身自动化焊接生产线

汽车车身自动化焊接生产线 1.前言 A3车型是奇瑞公司的战略转型车型,为打造五星安全品质,对该车型提出更加苛刻的质量要求。焊装车身的制造水平提高依赖于先进的焊接设备,公司引进柯马公司的自动化生产线,完成车身下部和车身总成的焊接任务,以符合更高的焊接质量要求。 第一部分 A3自动化生产线设计纲领 第二部分电气控制系统 第三部分点焊机器人系统 第四部分其他系统 4.1滚床系统 4.2OPENGATE 4.3机械化输送悬链和BUFFER 4.4车型识别和生产管理系统 4.5激光检测系统 4.6安全系统 第一部分A3自动化生产线设计纲领 主要负责A3三厢和A3两厢两种车型白车身总成的生产,下部线和主焊线是混线自动化生产线,年产能约为20万辆。 车身下部线完成发动机仓、前地板、后地板等总成零件的拼装焊接工作,适应车身下部高强度的焊接要求。主要由27台机器人完成焊接工作、零件抓取,整条线还包括自动化输送悬链,零件缓存器。 主焊线主要是完成车身下部、侧围、顶盖、包裹架等总成的拼装焊接工作。由滚床、OPENGATE、和31台机器人组成。 主焊线OP130工位为在线激光检测系统,由4台机器人带动激光检测系统,对车身尺寸关键点进行在线检测。 第二部分电气控制系统 A3自动化生产线共有两个部分组成,分为车身下部线和主焊线,有5条空中输送线,工艺流程为发动机仓、前地板、后地板分别由3条输送线输送至车身下部线,车身下部经空中输送至主焊线,然后通过空中输送线输送至调整线。 整条生产线有车型识别系统一套,辊床一套、涂胶设备8套、COMAU机器人62台,采用SICK的安全保护设备,采用带有安全集成功能的CPU 416F-2的西门子PLC。控制部分的采用工业以太网和PROFIBUS(现场总线)连接,见图控制部分示意图。

汽车焊装地板生产线研究

汽车底板焊装生产线研究 摘要:汽车底板焊装线被焊装车间主要的生产线之一而倍受关注。上世纪以来车身焊装技术发展迅速, 而国内主流生产方式有以下几种方式,SHUTTEL,滚床,台车,3种。通过3种平台引入夹具切换(NC LOCATR), 成为各大主机厂主流生产模式,本文重点介绍几种底板线输送平台和NC LOCATR,来比较各类方式的特点, 重点讲述北斗公司2种生产线体. 关键词:汽车焊装;焊装生产线;SHUTTEL 引言: 汽车是我国重要的交通运输工具之一,是我国科学技术发展水平的标志。汽车的研发、生产、销售影响着国民经济的各个部门,在世界上大部分国家,汽车制造业已成为国民经济的支柱产业之一。而在汽车制造过程中,汽车车身的综合质量既是衡量汽车整体质量的重要指标之一,也是评价汽车设计质量、工艺水平的重要指标。车身的综合质量通常包括冲压成型质量、焊装质量、涂装质量和内饰质量。其中焊装质量起着桥梁的作用,将直接或间接影响其他三个因素。由此可见汽车车身焊装在汽车制造过程中起着举足轻重的作用。 1 汽车底板焊装生产线的组成 汽车底板焊装生产线是指通过焊装工艺完成完整产品的综合生产线,通常包括辅助设备、传输设备、焊接设备等。具体包括以下部分: 1.1 车身焊装夹具 焊装夹具主要对焊接薄板冲压件进行可靠定位与夹紧,保证车身各部分有正确的相互位置及几何形状、保证车身装配焊接工艺的正常进行。汽车车身焊装夹具是随汽车的大规模生产而发展起来的,是汽车焊装的必须装备。随着汽车性能和生产自动化水平的提高,对汽车车身焊装夹具的要求也越来越高。车身焊装夹具根据自动化程度和使用的要求,主要有手动夹具和气动夹具两种,根据控制方式的不同,气动夹具又可分为气控、电控两种形式。一般情况下,焊装夹具由定位元件、夹紧元件及支撑机构等部分组成。

焊装生产线简介

焊装生产线简介 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-

焊装生产线 焊装生产线 一、车身装焊生产线的形式 1、装焊生产线的组成 一条装焊生产线是汽车白车身全部成型的总称。它由总成线和许多分总成组成。每一条总成线或分总成线是由若干个工位组成,线间、工位间是通过搬运机、机器人等搬送设备实现上下料和零部的输送,以保证线内工位工作的连贯性。分总成线包括许多独立的组件焊装工位,每个工位由定位夹紧夹具、自动焊接设备及检测装置等设备组成,另外还有一些供气供水供电装置。 2、装焊生产装线的形式及发展 现有的装焊生产线可归纳为下列几种基本形式。 椭圆形 贯通式地面环形 装焊生产线环形地下环形矩形 转台式“门框”式 随着汽车工业的发展,装焊线的形式也发生了变化。在初期阶段,主要用直通式生产线(相当于简化的贯通式生产线),在60年代~70年代曾较多的采用环形生产线。但是由于随行夹具体积大、运动惯性大、结构复杂,难以实现多品种生产及机器人配套。到了80年代,各汽车生产公司重新发展了贯通式生产线。特别是随着市场对汽车产品多样化的要求及机器人大量应用于汽车车身焊接,更为贯通式生产线提供了新的应用范围及发展领域。现在贯通式为应用得最广泛的生产方式。 二、各种装焊生产线的特点 1、贯通式生产线 贯通式生产线是指制件的定位夹紧系统与工位间输送系统成分离状态。生产线包括:制件的定位夹紧系统(焊接夹具)、工位间输送系统、输送杆、驱动系统、自动上下料的机械化系统等。工作时,制件被输送系统中贯通式往复杆的移动输送至下一工位的夹具中,而所有的装夹定位的工装都分别固定在工位上。 其特点为: a、它适应于多点焊机配置,能满足悬挂点焊机的手工焊接、半自动焊接、全自动焊接等多种操作方式。 b、当车身横向流水时,更有利于分总成的机械化自动上下料。便于提高自动化程度。 c、输送系统中驱动和输送部分结构较简单,便于调试。

焊装生产线简介

焊装生产线 焊装生产线 一、车身装焊生产线的形式 1、装焊生产线的组成 一条装焊生产线是汽车白车身全部成型的总称。它由总成线和许多分总成组成。每一条总成线或分总成线是由若干个工位组成,线间、工位间是通过搬运机、机器人等搬送设备实现上下料和零部的输送,以保证线内工位工作的连贯性。分总成线包括许多独立的组件焊装工位,每个工位由定位夹紧夹具、自动焊接设备及检测装置等设备组成,另外还有一些供气供水供电装置。 2、装焊生产装线的形式及发展 现有的装焊生产线可归纳为下列几种基本形式。 椭圆形 贯通式地面环形 装焊生产线环形地下环形矩形 转台式“门框”式 随着汽车工业的发展,装焊线的形式也发生了变化。在初期阶段,主要用直通式生产线(相当于简化的贯通式生产线),在60年代~70年代曾较多的采用环形生产线。但是由于随行夹具体积大、运动惯性大、结构复杂,难以实现多品种生产及机器人配套。到了80年代,各汽车生产公司重新发展了贯通式生产线。特别是随着市场对汽车产品多样化的要求及机器人大量应用于汽车车身焊接,更为贯通式生产线提供了新的应用范围及发展领域。现在贯通式为应用得最广泛的生产方式。 二、各种装焊生产线的特点 1、贯通式生产线 贯通式生产线是指制件的定位夹紧系统与工位间输送系统成分离状态。生产线包括:制件的定位夹紧系统(焊接夹具)、工位间输送系统、输送杆、驱动系统、自动上下料的机械化系统等。工作时,制件被输送系统中贯通式往复

杆的移动输送至下一工位的夹具中,而所有的装夹定位的工装都分别固定在工位上。 其特点为: a、它适应于多点焊机配置,能满足悬挂点焊机的手工焊接、半自动焊接、全自动焊接等多种操作方式。 b、当车身横向流水时,更有利于分总成的机械化自动上下料。便于提高自动化程度。 c、输送系统中驱动和输送部分结构较简单,便于调试。 d、焊接夹具固定在工位上,利于保证车身焊接质量。 e、占地面积较小,有利于合理布局和物流。 图1为吉利厂总装线的一部分: 图1 鉴于贯通式生产线这么多优点,它不但是现在,也是今后一段时间里国内外各汽车公司采用的主要方式之一。 2、转台式 转台式生产线类似回转木马结构。制件上线后转台做单向间歇式运转,经过一系列装焊工位,最后下线。该线的驱动机构比较简单。但是占地面积比较大,中间部分的面积不好利用,而且电流、气、水的接点要由回转中心的可回转接头接出来。仅适应于重量轻、工位间距不太大的中、小型分总成制件的生产。我国尚没有厂家使用。 3、地下环形生产线 地下环行生产线采用的是随行夹具,每套夹具均是通过环线两端的升降装置从地坑返回原始位置,再进行下一个零合件的装配。特点是:占地面积小。是随行夹具的循环方式之一。但是对于夹具和输送系统的结构设计比较复杂,不利于制造、调整、维修。而且地坑的土建工程工作量很大。我国东风汽车公司车身厂的CA—140生产线为应用实例。 4、椭圆形地面环形生产线

【精品】汽车白车身焊接夹具的结构设计01

汽车白车身焊接夹具的结构设计 汽车工业装备是最近兴起并迅猛发展的一个新兴行业。其实在这之前它也存在着,但由于汽车制造厂的车型更换没有现在这么的频繁,种类这么的多样化,且车型更换时变化最大的就是白车身。这就要求其对应的焊装线能跟上汽车车型和种类的变换。在这种情况下突出了焊装线在汽车生产和制造中的作用,使得人们越来越重视它.在汽车焊接流水线上,真正用于焊接操作的工作量仅占30%~40%,而60%~70%为工件的辅助和装夹工作.因为工件的装夹是在焊接夹具上完成的,所以夹具在整个焊接流程中起着重要作用. 在焊接过程中,合理的夹具结构,有利于合理安排流水线生产,便于平衡工位时间,降低非生产用时节降低生产成本.对于具有多种车型的企业,比如说一汽、沈汽、上汽等。如能科学地考虑共用或混型夹具,还有利于建造混型流水线,提高生产效率。 为提高我们汽车焊接夹具的设计水平,对汽车焊接夹具原理、结构及设计方法、原则有一个更深入的了解,在此把我自己的一些见解和经验与大家一起探讨。 一、汽车焊接工艺特点 (一)白车身的材料与结构 汽车焊接材料主要是低碳钢的冷轧钢板,镀锌钢板等.它们可焊性好,适宜大多数的焊接方法,但由于是薄板件,因而刚性差、易变形。在结构上,焊接散件大多数是具有空

间曲面的冲压成形件,形状、结构复杂。有些型腔很深的冲压件,除存在因刚性差而引起的变形外,还存在回弹变形.这都是在夹具设计构成中应该考虑的问题。

(二)焊接方法 汽车焊接方法主要有CO2气体保护焊和电阻焊。CO2气体保护焊应用范围较广,且对夹具结构要求不十分严格。主要注意防止焊接产生的飞溅。相应采取的措施有主要有夹具表面镀铜、主要夹紧定位部件包铜皮、加装保护盖板等措施. 电阻焊是在汽车白车身焊接中主要采用的一种焊接方法。对夹具要求严格,尤其是多点焊和机器人点焊。要求焊接夹具对工件定位准确,操作方便且焊接牢固可靠. (三)焊接工艺流程 汽车焊接的基本特征就是单个零件到部件再到总成的一个组合再组合的过程。从零件到白车身焊接总成的每一个过程,既相互独立,又相互联系,因此组件的焊接精度决定着部件总成的焊接精度,最后影响和决定着车身焊接总成的焊接精度与质量,这就要求相互关联的组件、部件及车身焊接总成夹具的定位基准应具有统一性和继承性,只有这样才能保证最终产品质量,即使出现质量问题也易于分析原因,便于纠正和控制。 白车身的焊接过程以流水线生产为主,所以夹具设计应有利于流水线的布置和设计,同时也考虑给生产管理提供方便。 (四)可操作性

现代汽车白车身焊接夹具结构设计概述

现代汽车白车身焊接夹具结构设计概述汽车工业装备是最近兴起并迅猛发展的一个新兴行业。其实在这之前它也存在着,但由于汽车制造厂的车型更换没有现在这么的频繁,种类这么的多样化,且车型更换时变化最大的就是白车身。这就要求其对应的焊装线能跟上汽车车型和种类的变换。在这种情况下突出了焊装线在汽车生产和制造中的作用,使得人们越来越重视它。在汽车焊接流水线上,真正用于焊接操作的工作量仅占30%~40%,而60%~70%为工件的辅助和装夹工作。因为工件的装夹是在焊接夹具上完成的,所以夹具在整个焊接流程中起着重要作用。 在焊接过程中,合理的夹具结构,有利于合理安排流水线生产,便于平衡工位时间,降低非生产用时节降低生产成本。对于具有多种车型的企业,比如说一汽、沈汽、上汽等。如能科学地考虑共用或混型夹具,还有利于建造混型流水线,提高生产效率。 为提高我们汽车焊接夹具的设计水平,对汽车焊接夹具原理、结构及设计方法、原则有一个更深入的了解,在此把我自己的一些见解和经验与大家一起探讨。 一、汽车焊接工艺特点 (一)白车身的材料与结构 汽车焊接材料主要是低碳钢的冷轧钢板,镀锌钢板等。它们可焊性好,适宜大多数的焊接方法,但由于是薄板件,因而刚性差、易变形。在结构上,焊接散件大多数是具有空间曲面的冲压成形件,形状、结构复杂。有些型腔很深的冲压件,除存在因刚性差而引起的变形外,还存在回弹变形。这都是在夹具设计构成中应该考虑的问题。

(二)焊接方法 汽车焊接方法主要有CO2气体保护焊和电阻焊。CO2气体保护焊应用范围较广,且对夹具结构要求不十分严格。主要注意防止焊接产生的飞溅。相应采取的措施有主要有夹具表面镀铜、主要夹紧定位部件包铜皮、加装保护盖板等措施。 电阻焊是在汽车白车身焊接中主要采用的一种焊接方法。对夹具要求严格,尤其是多点焊和机器人点焊。要求焊接夹具对工件定位准确,操作方便且焊接牢固可靠。 (三)焊接工艺流程 汽车焊接的基本特征就是单个零件到部件再到总成的一个组合再组合的过程。从零件到白车身焊接总成的每一个过程,既相互独立,又相互联系,因此组件的焊接精度决定着部件总成的焊接精度,最后影响和决定着车身焊接总成的焊接精度与质量,这就要求相互关联的组件、部件及车身焊接总成夹具的定位基准应具有统一性和继承性,只有这样才能保证最终产品质量,即使出现质量问题也易于分析原因,便于纠正和控制。 白车身的焊接过程以流水线生产为主,所以夹具设计应有利于流水线的布置和设计,同时也考虑给生产管理提供方便。 (四)可操作性 我们这里讲的科操作性就是指焊接夹具的使用操作是否方便灵活。一台焊接夹具不仅要保证工件的定位准确,夹紧牢固可靠。还要保证操作者能方便的把零件摆放到夹具上定位夹紧,方便的操作焊枪进行焊接,方便的取出工件。我总结为“三个方便”。要实现这三个方便就要从整体去考

白车身焊装生产线如何提升效率

白车身焊装生产线如何提升效率 2016-05-26 16:54 1. 焊装生产线概述 车身是构成汽车的主要组成部分,车身制造技术也是现代汽车工业的重要组成部分,车身制造水平的优劣直接体现了一个国家汽车工业的水平。自1913年福特汽车公司采用“流水线”生产方式以来,汽车生产线在汽车工业中占据了极其重要的地位,它对提高生产效率,降低汽车成本起到了至关重要的作用,在大规模生产方式下居于核心地位。 汽车白车身焊装生产线是把各车身冲压零件装配焊接成白车身的全部成形工位的总称,它通常包含发动机舱、侧围、地板及车顶顶盖等焊接分总成线及最后合装主焊生产线。根据生产节拍、自动化程度及生产方式等不同,主焊线及分总成线又划分为若干工位,各工位通过各种类型输送装置连接为一体,每一工位负责完成一部分工作。单工位一般由连接设备、焊装夹具、传输装置等几部分组成(见图1)。 图1 焊装总拼工位 1.传输装置 2.焊接设备 3.车身焊装夹具 2 .焊装生产线问题

(1)工位故障率问题 每条白车身焊装流水线由若干工位组成,而每个工位完成车身的一道或几道工艺,因此每个工位由若干设备组成,如图1所示。此工位为主焊接线的一个重要工艺工位,其工艺流程为:车身由升降传输辊床运输到工位内部,到位之后,由车身焊接定位夹具将车身侧围、顶盖横梁和车体主结构定位夹紧,然后机器人抓取点焊焊枪对于车身进行点焊焊接。焊接结束之后,夹具打开,车身再由升降辊床运输到下一个工位。整个工位的设备组成:机器人+点焊焊枪7台;左右侧围定位车身焊接夹具两台;升降辊床传输装置1台。 单台设备对应的平均故障间隔时间,平均修复间隔时间,以及可利用率参数如表 1所示。 以上这些设备构成了一个可修复系统。虽然这些设备都是独立不相关,发生故障的概率也没有联系,但是当其中任何一个设备发生故障时,整个系统将要停机用于修复,所以为了保障整条生产线效率,不仅在设计过程中就要为此工位留出修复的时间,同时在生产过程中,还要安排维修人员进行维护和及时修复。 (2)暂存区域问题 白车身焊装车间最主要的问题在于每条生产线中,设备随机的故障而导致的停产,比如焊接设备中的机器人故障、车身焊装夹具中气缸的故障,传输装置中升降传输辊床故障,这些设备造成整条生产线停产而导致线效率的下降。为了避免整个生产系统全部停产瘫痪,在关键工位之间、每条线体之间增加暂存区域,这样可以有效地降低部分系统产生问题对于整个系统的影响。因此,每个生产系统之间,例如地板总线和主焊接线之间就要设置暂存区域,但地板总线因故障而导致停产时,主焊接线还是利用暂存区域里的储备物料进行生产。 但是暂存区域的数目以及每个暂存区域的容量也不是越大越好,它会造成以下几点问题:①暂存区域会造成投资成本、生产运营成本、维修成本上升。②暂存区

焊装生产线简介

焊装生产线

焊装生产线 一、车身装焊生产线的形式 1、装焊生产线的组成 一条装焊生产线是汽车白车身全部成型的总称。它由总成线和许多分总成组成。每一条总成线或分总成线是由若干个工位组成,线间、工位间是通过搬运机、机器人等搬送设备实现上下料和零部的输送,以保证线内工位工作的连贯性。分总成线包括许多独立的组件焊装工位,每个工位由定位夹紧夹具、自动焊接设备及检测装置等设备组成,另外还有一些供气供水供电装置。 2、装焊生产装线的形式及发展 现有的装焊生产线可归纳为下列几种基本形式。 椭圆形 贯通式地面环形 装焊生产线环形地下环形矩形 转台式“门框”式

随着汽车工业的发展,装焊线的形式也发生了变化。在初期阶段,主要用直通式生产线(相当于简化的贯通式生产线),在60年代~70年代曾较多的采用环形生产线。但是由于随行夹具体积大、运动惯性大、结构复杂,难以实现多品种生产及机器人配套。到了80年代,各汽车生产公司重新发展了贯通式生产线。特别是随着市场对汽车产品多样化的要求及机器人大量应用于汽车车身焊接,更为贯通式生产线提供了新的应用范围及发展领域。现在贯通式为应用得最广泛的生产方式。 二、各种装焊生产线的特点 1、贯通式生产线 贯通式生产线是指制件的定位夹紧系统与工位间输送系统成分离状态。生产线包括:制件的定位夹紧系统(焊接夹具)、工位间输送系统、输送杆、驱动系统、自动上下料的机械化系统等。工作时,制件被输送系统中贯通式往复杆的移动输送至下一工位的夹具中,而所有的装夹定位的工装都分别固定在工位上。 其特点为: a、它适应于多点焊机配置,能满足悬挂点焊机的手工焊接、半自动焊接、全自动焊接等多种操作方式。 b、当车身横向流水时,更有利于分总成的机械化自动上下料。便于提高自动化程度。 c、输送系统中驱动和输送部分结构较简单,便于调试。 d、焊接夹具固定在工位上,利于保证车身焊接质量。 e、占地面积较小,有利于合理布局和物流。

机器人在车身焊装生产线中的应用

机器人在车身焊装生产线中的应用 摘要:本文主要分析了机器人在车身焊装生产线中的作用和车身焊接实际应用中存在的问题。目前工业机器人在汽车工业发展中,尤其在车身焊装生产中起到重要作用,但仍存在诸多问题有待解决。随着工业机器人在汽车工业中的作用日益突出,机器人在其他领域也会有更广阔的发展。 关键词:工业机器人;焊接机器人;焊装生产线 近年来,随着人们消费水平的增加,汽车消费市场增长迅速,汽车市场的增长对汽车生产技术提出了更高的要求,催生工业机器人在汽车制造业中得到深入广泛的应用。据统计,近几年国内厂家所生产的工业机器人有超过一半是提供给汽车行业生产线使用。汽车工业生产中采用工业机器人技术,不仅可以节约人力,降低成本,提高设备利用率,提高产品的质量与产量,更重要的是它可以保障工人安全,改善工作条件,减轻劳动强度,减少人员风险,提高工作效率。 众所周知,焊接加工一方面要求焊工要有熟练的操作技能、丰富的实践经验和稳定的焊接水平;另一方面,焊接劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高。随着工业机器人的技术的成熟运用,人们自然而然首先想到用它代替人的手工焊接,既可以减轻焊工的劳动强度,也可以保证焊接质量和提高焊接效率。 实际上,工业机器人在焊接领域的最早应用是从汽车装配生产线上的电阻点焊开始的。电阻点焊的过程相对比较简单,控制方便,且不需要焊缝轨迹跟踪,对机器人的精度和重复精度的控制要求比较低。点焊机器人在汽车装配生产线上的大量应用大大提高了汽车装配焊接工序的生产率和焊接质量,同时又因其具有柔性焊接的特点,即只要改变程序,就可在同一条生产线上对不同的车型进行装配焊接。 1.焊接机器人系统的基本组成 焊装机器人系统主要由焊接机器人本体、机器人控制系统、工装快速转换接头、工装转回支架、机器人机座以及机器人第七轴等部分组成。一般来讲,具有6个关节的机器人基本上能满足焊枪的位置和空间姿态的控制要求,其中3个自由度(XYZ)用于控制焊枪端部的空间位置,另外3个自由度(ABC)用于控制焊枪的空间姿态。因此,目前的焊接机器人多数为6关节式的。 对于有些焊接场合,工件由于过大或空间几何形状过于复杂,使焊接机器人的焊枪无法到达指定的焊缝位置或无法保持焊枪姿态,这种条件下必须通过增加1~3个外部轴的办法从而增加机器人的自由度。通常有两种做法:一是把机器人装于可以移动的轨道小车或龙门架上,扩大机器人本身的作业空间;二是让工件移动或转动,使工件上的焊接部位进入机器人的作业空间。有些场合可以同时采用上述两种办法,让工件的焊接部位和机器人都处于最佳焊接位置。

浅析汽车白车身焊装线设计(1)

剖析汽车白车身焊装线设计 随着近年来家用轿车的普及,汽车制造技术的飞速发展,自动化焊接技术在汽车白车身的生产中,起到了越来越重要的作用。在我国,白车身焊装工艺设计的主要难点在于焊装生产线的设计,即采用哪种形式的输送系统和总拼焊接夹具,更有利于提高产能,更加环保,更加经济实惠。 白车身焊装线的结构 我国目前使用的车身焊装线主要是由机器人、输送部分、工装夹具、焊接设备及其他辅助设备等部分组成,主要结构形式有:交叉臂步进式、摆臂步进式、滑橇输送式、台车输送式及高速辊床等。 1、交叉臂步进式焊装输送线 图1中调频电机通过齿轮齿条传动将动力传递给往复杆,由此实现工件的水平输送。而工件的上下运动则由双作用气缸推动楔铁平移实现交叉臂机构的升降运动来完成,因此,输送线的重复精度主要取决于楔铁的精度,但是,由于楔铁需要承受较大的摩擦,必须定期更换;同时,往复杆的升降运动靠气缸作用于楔铁运动来实现,其冲击力和噪声较大。 图1

2、摆臂步进式输送线 从图2中可以看出,工件的水平输送是通过调频电机驱动齿轮齿条做往复运行实现的,顶升、落下装置采用电机带动曲柄旋转180度,从而实现输送线本体顶升、落下。其运行过程与交叉臂步进式相同,只是驱动力由气缸驱动楔铁改为电机驱动曲柄,同时辅以气缸支撑,这样既保证了线体上下运动的平稳性,又消除了交叉臂步进式焊装输送线升降时带来的噪声。这种形式的焊装线结构简单合理、稳定性好、辅助时间较短、重复定位精度较高,基本满足点、弧焊机器人的使用条件,适用于生产能力为5~10万辆/年的生产线。目前,国内很多汽车厂采用该形式的焊装线,如东风天龙白车身总焊线、地板线;哈飞中意微面的左右侧围总成、白车身总焊线;哈飞路宝、柳微的SPARK白车身总焊线。 图2

白车身焊装焊接工艺 (2)

车身焊接工艺 一、车身装焊工艺的特点 汽车车身壳体是一个复杂的结构件,它是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢,所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。表1列举了车身制造中常用的焊接方法: 表1 车身制造中常用的焊接方法及典型应用实例 焊接方法典型应用实例 电 阻 焊 点 焊 单点焊悬挂式点焊机车身总成、车身侧围等分总成 固定式点焊机小型板类零件 多点焊压床式多点焊机车身底板总成 C形多点焊接车门、发动机盖总成 缝焊悬挂式缝焊机车身顶盖流水槽 固定式缝焊机油箱总成 凸焊螺母、小支架 电 弧 焊 CO2气体保护焊车身总成 亚弧焊车身顶盖后两侧接缝 手工电弧焊厚料零部件 气焊氧—乙炔焊车身总成补焊 钎焊锡钎焊水箱 特 种 焊 微弧等离子焊车身顶盖后角板 激光焊车身底板 车身制造中应用最多的是电阻焊,一般占整个焊接工作量的60%以上,有的车身几乎全部采用电阻焊。除此之外就是二氧化碳碳气体保护焊,它主要用于车身骨架和车身总成的焊接中。 由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件,其刚性很差,所以在装焊过程中必须使用多点定位夹紧的专用装焊夹具,以保证各零件或合件在焊接处的贴合和相互位置,特别是门窗等孔洞的尺寸等。这也是车身装焊工艺的特点之一。 为便于制造,车身设计时,通常将车身划分为若干个分总成,各分总成又划分为若干个合件,合件由若干个零件组成。车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程,即先将 若干个零件装焊成合件,再将若干个合件和零件装焊成分总成,最后将分总成和合件、零件装焊成车身总成。轿车白车身装焊大致的程序图为如图1所示:

白车身焊装工艺设计概述

汽车车身焊装工艺概述 第一节焊装工艺分析 工艺性好坏的客观评价标准就是在一定的生产条件和规模下,能否保证以最少的原材料和加工劳动量,最经济地获得高质量的产品。影响车身焊装工艺性的主要因素有生产批量、车身产品分块、焊接结构、焊点布置等。一.生产批量 车身的焊装工艺主要由生产批量的大小确定的。一般来说,批量越小,夹具的数量越少,自动化程度越低,每台夹具上所焊的车身产品件数量越多;反之,批量越大,焊装工位越多,夹具数量越多,自动化程度越高,每台夹具上所焊的车身产品件数量越少。 1.生产节拍的计算 2.时序图设计 时序图(TIME CHART)是指一个工位从零部件上料到焊好后合件取料的整个过程中所有动作顺序、时间分配以及相互间互锁关系,这些动作包括上下料(手动或自动),夹具夹紧松开,自动焊枪到位、焊接、退回以及传送装置的运动等。 由于每个车身装焊的零部件数量一定,焊点数量一定,焊接时间一定,要达到一定生产节拍内完成所有焊接,就必须将工序分开,分工位上料、焊接。二.车身产品分块 分块是将车身外壳体分成若干块便于冲压和焊装的零部件、组合件、分总成和总成。合理的分块不仅有利于形成良好的装配质量,并可有效地简化和优化制造工艺。 汽车白车身是一个尺寸很大的复杂的焊接结构件,设计制造时常常是将车身总成合理地划分为若干个部件和组合件,分别进行装配焊接成分总成件,然后再装配焊接成总成结构,这样化复杂为简单,化大为小,可以大大提高劳动生产率,改善结构的焊接工艺性。 1.结构分离面 将白车身总成分解为若干个分总成,相邻两个分总成的结合面称为分离面。分离面可以分为两类: (1)设计分离面

根据使用上和构造上的特点,将汽车车身分成为可以单独进行装配的分总成,如发动机罩、行李厢盖、车门、车身本体等,这些分总成之间的结合面,称为设计分离面。 设计分离面一般采用可拆卸的连接,如铰链连接,以便在使用和维修过程中迅速拆卸和重新安装,而不损坏整体结构。 (2)工艺分离面 在生产制造过程中,为了适应制造装配的工艺要求,需要进一步将上级分总成分解为下一级分总成,甚至小组件,进行单独装配焊接,这些下一级分总成或组件之间的结合面,称为工艺分离面。例如车身本体总成分解为前围、后围、地板、左/右侧围、顶盖六大分总成,这六大分总成分别平行进行单独装焊,而后总装在一起进行焊接,这些分总成之间的结合面就是工艺分离面。工艺分离面一般采用不可拆卸的连接方法,如焊接、铆接等。它们最终构成一个统一的刚性整体。 三.焊接结构 由于汽车车身除某些加强构件外,主要都是由低碳钢薄板冲压零件焊接而成,其厚度在0.6mm~1.5mm范围之内。采用最多的焊接方法是电阻点焊,它将工件(PANEL)以200~300kgf程度加压至焊枪的铜电极,并瞬间(0.16~0.2秒)通过大约1万安培的高电流,以电极接触点发生的电阻热熔融结合的焊接方法。在一辆小车的车体中大约有3000个焊点,其大部分为两层焊,根据结构也有3~4层焊。 当生产批量不大和具有密封要求的连接处,以及开敞性差的焊缝,一般采用二氧化碳气体保护焊。 1.焊接接头型式 焊接连接处称为焊接接头。因电阻点焊的要求,车身结构的基本焊接接头型式主要是搭接接头和弯边接头。 弯边接头的焊点操作性优于搭接接头,因为弯边接头焊点直接暴露在操作台面一侧,选用小型“X”型焊钳就能很方便地进行焊接。 考虑焊接强度,弯边接头起到相当于加强梁的作用,可增大结构强度,但翻边因受冲压工艺的限制,导致贴合不理想,易产生焊接缺陷,而且弯边接头的焊点抗正应力能力比抗剪切能力差,总的对焊接强度增大不大。 考虑焊接精度,搭接接头焊点质量主要决定于工装的精度。而弯边接头焊接

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