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。

1.2传输装置

传输装置在车身生产线中负责各组合部件的对接，是实现大规模生产的必不可少的设备。传输装置的种类很多，根据车间情况可以采取不同的方式。大致可以分为：空中运输式如连续式悬挂链、用于间歇生产的自行葫芦悬挂线等；地面运输式如地面链、板式链等；机器手等。由于传输装置在生产中的重要作用，它的工作效率直接影响着整个生产线。因此，传输装置自动化程度将直接代表着整个焊装线的自动化程度。

二、汽车焊装生产线的形式

目前，国内外应用的车身及部件总成焊装线的形式如图2：

图2

在汽车发展的初级阶段，主要应用直通式生产线（即简化的贯通式生产线）。到了上世纪六七十年代，曾较多的使用随行夹具生产线，但由于随行夹具体积大、结构复杂、运动惯性大、难以实现多品种生产及机器人配套使用等缺点，因而到了70年代中后期，各主要汽车厂家又改进了贯通式生产线（如图3）。贯通式生产线是指工件的定位夹紧装置（夹具）与工位间的传输装置成分离状态。升降式托杆往复焊装线是常用的一种贯通式生产线，这种生产线主要包括以下几个部分：工件的夹紧定位系统、工位间的传输装置及输送杆升降系统。

图3

1，升降系统2，组焊夹具3定位支撑系统4，往复输送装置目前，国内外常见的几种焊装线形式有：

1、随行台车贯通式生产线

该生产线较典型的形式如图4所示，其一

般采用数量不等的相同台车式夹具，由链条

驱动到预定工位后由人工投料及人工焊接作

业，每台车身均在同一夹具与不同工位上完

成拼装。这种形式的生产线生产效率低、劳

动强度大、单品种专线生产且产品的精度品

质不易保证，为早期常用的一种生产形式，

一般适用于

小批量生产。图4 2、单车型自动化生产线

该生产线较典型的形式如图5。其一般采用固

定式专用夹具并配合机械手进行自动化焊接拼装，

物料通过吊车自动搬送投入，每个站间产品输送较

多采用往复式梭动机。其特点是生产效率及自动化图5 程度高、品质稳定，但仍属于单品种专线生产。

3、多车型自动化混合生产线

该生产线与单车型自动化生产线形式基

本相同，主要差异在于主焊生产线上采用多

车型混线生产，一般为1~3种车型。总拼夹

具采用各车型专用串联方式，如图6。该设备投图6 资成本较高，每个车型独立的总拼夹具及周边

搬送关系需要满足全线生产能力的要求，且设

备弹性较差，自动化设备投入效益低。

而另一种方式则采用四面回转夹具，它依据

不同车型进行自动切换对应生产，机械手进行自

动拼装，其主要形式如图7。而对于地板分总成

夹具一般要移到主焊线外独立设线，主焊线通常图7

除总拼夹具外，其他均为补焊夹具，较容易做到多车型共用。

三、汽车焊装生产线的发展趋势

目前，世界汽车发展的趋势是由大批量生产向多品种、小批量生产转化，为了满足汽车消费者广泛而多样化的需要，适

应汽车市场的激烈竞争，世界各大汽车生产

厂家不断缩短车型变换周期，加快车种的更

新，因此现代汽车焊接线在功能上在逐步趋

于柔性化。

柔性生产线从狭义上讲，一般指多种车

型混线生产，各种车型能够依据市场需求的图8

变化而在总产量不变的前提下，任意调整整个车型的比例。相继出现了椭圆形地面环形线（如图8）、高架式上下环形线（如

图9）等各种柔性化传输装置。例如：

韩国大宇汽车公司的T-100S/FINR ASS’Y

LINE,就是在同一条传输线上混流生产T-100

的3门、4门、5门三个不同车型的车体。

图9

四、汽车焊装生产线传输装置的结构、工作原理分析

下面以汽车侧围总成线传输装置为例（如图十），来详细分析其结构和工作原理。