焊装生产线组成及其传输系统_张银

术水平的快速提高，雪橇式输送 升降滚床、旋转滚床、移动滚床、 要输送线停止后才能操作。那么
系统已在涂装车间成功的采用了。 移动旋转滚床、皮带升降机、皮 输送线应当以多快的速度运行？
在车身车间的应用技术也已开始 带式输送机等装置，其工件输送 输送线应当停多少的时间合适？
了初步探索。
形 式 可 直 线 输 送， 可 旋 转 拐 弯， 这在工艺设计阶段通常难以估计，
车身车间的往复杆式输送线 件的车型信息，在雪橇式输送系
指示灯亮，在预警几秒后，输送 和板式双链输送线，其工件输送 统中加设工件自动识别系统（如
线边自动启动完成一次“上升 - 前 形式只能为直线输送（即工件在 扫描条形码），便可满足自动控制
进 - 下降 - 后退”的循环动作。输 直线的一端上线，传输到直线的 多种车型共线生产、存储、配送
实现电机的高低速和正反转运行， 用往复杆输送线输送工件，调整 2.2.2 可实现多种车型的共线生产
同时在变频器控制回路中有故障 线采用板式双链输送线输送工件，
目前汽车制造厂生产模式向
输出，对电机的过载、短路、缺 两条生产线之间采用电动葫芦或 “小批量、多品种”发展，白车身
相等起到保护作用。
自行小车完成工件的转接，白车 总成焊接线和调整线往往被要求
叫装焊调整线
构（UNDER SHUTTLE） 直 接 传 有工位间的传输机构、焊装夹具、
由车身总成生产线和许多分 送到总成工位 ；侧围总成的自动 机器人点焊系统、涂胶设备、自
总成线组成，每一条总成线或分 上料方式有移动式、旋转式、移 动输送机械等等。
总车身完成线是一条车身装配生 动 翻 转 式 和 2-4 位 翻 转 基 座 式 ；
式，重复定位精度为 ±3mm。
工艺布置毕竟比较麻烦，尤其对 调整的各个工序的操作时间往往
老车间改造项目，工艺设计将十 不等（输送线低速运行不影响操
2.2 雪橇式输送系统
分有限。
作 ）；而 工 件 上 线、 装 车 门、 在
随着近几年汽车制造装备技
雪橇式输送系统有固定滚床、 线检测、下线等工序，往往还需
边、焊接、完成等工序实现内外 成 平 行 四 连 杆 机 构 的 串 接 组 合， 起 ；当 升 降 驱 动 装 置 电 机 反 转，
板的结合。它的主要设备有内外 其中传动杆做平动，摆杆作转动， 其输出的动力矩与液压缸的顶出
板焊装夹具，折边机，转换压模， 机构中的基座按工位间距均匀的 力矩反向时，其合力矩小于整个
车身焊装生产线是汽车白车身
部 分， 常 常 需 要 布 置 有 二 氧 化 碳
BIW（BODY IN WHITE）装配生产 1.2 主焊线（MAIN LINE）
焊机进行补焊。
线，由许多焊装工位组成。每个工
主焊线是车身焊装车间最重
根 据 自 动 化 程 度 不 同， 地 板
位由许多定位加紧夹具、自动焊接 要的一条焊装生产线，它完成车 总成线上设置有工位间传送机构、
通讯交流。
目前对车身车间输送系统的 可移行，可升降跨越通道等，能
输送线控制系统的所有电机 传统设计是 ：各分总成焊接件的 充分利用车间的平面和空间，实
主回路配有低压断路器，控制回 工位传输采用电动葫芦输送，地板 现工艺灵活布局。
路 由 PLC 和 变 频 器 来 共 同 完 成， 总成和白车身总成焊接生产线采
产线，通过铰链连接方式分别将 顶盖、通风罩、后行李台是利用 1.5 移动线（MOVING LINE）
焊装好的前后车门、翼子板、发 自动输送机械（AUTO FEEDING
移 动 线 主 要 指 车 门 焊 装 线，
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技 术 交 流 TECH. DISCUSSION
发动机罩和行李厢焊装线，翼子 的动作循环过程。
力 矩 同 向 时， 其 合 力 矩 大 于 整 个
板 焊 状 线， 车 门、 发 动 机 罩、 行
摆杆式往复输送线的结构形 输送小车及工件自重产生的重力
李厢盖焊装线都是经过涂胶、折 式是由各工位的传动杆、摆杆组 矩，则整个输送小车及工件被抬
一步一步完成，各工位的焊接夹 较大与焊接夹具存在较多的干涉， 一致的定位装置来满足输送过程
具动作也通过相应的旋钮来完成。 因此它并不适于焊接生产线的工 中工件到位的准确性）；而且雪橇
在自动模式下，通过各工位操作 件输送。但是在白车身总成补焊 式输送系统在白车身总成的补焊、
站的完工按钮来自动控制输送线 工位和调整线，雪橇式输送系统 打 磨、 装 门、 检 查、 调 整、 存 储
2 焊装线传输系统
用 了 胀 紧 套 的 额 定 传 动 力 矩 时， 裹聚氨酯材料，既耐磨，又有一
2.1 摆杆式往复输送线
胀紧套可自动打滑，在本质安全 定弹性，使得输送小车在水平往
摆杆式往复输送线的工作原 等级上保护输送线和相关设备的 复运行时噪音极小。
理是输送线整体抬升将工件抬离 安全。在输送线工位数较多、工
装置及检测装置等设备以及供电供 身六大分总成（地板、左右侧围、 焊装夹具、机器人点焊系统、涂
气供水装置组成。线间、工位间通 顶盖、通风罩及仪表板、后行李台） 胶设备、升降机等等。
过搬送机（自行葫芦、电动葫芦等）、 的焊接，有时也叫车身总成生产
机器人等搬送设备实现上下料和零 线。
1.4 侧 围 总 成 线（SIDE FRAME
拍一般是 50 秒，既 50 秒内完成 弹簧”，当升降驱动装置电机正传， 系 统 还 配 置 H 网 网 络 通 讯 模 块，
一 次“ 上 升 - 前 进 - 下 降 - 后 退 ” 其输出的动力矩与液压缸的顶出 可与车间其他设备控制系统进行
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输送小车作为白车身总成焊
ຫໍສະໝຸດ Baidu前地板焊装线、后地板焊装线，前 承的关节轴承，提高了传动效率， 接件的输送载体，采用了特制的
立柱焊装线，中立柱焊装线等等。 也延长了使用寿命。
铝合金型材制作，重量轻且占用面
根 据 自 动 化 程 度 不 同， 子 线
摆杆式往复输送线的升降驱 积小，能尽可能的避免与焊接夹
可以设计成单工位独立操作形式， 动装置和水平往复驱动装置作为 具的干涉。此外，在输送小车上
的一次动作循环过程，即当各工 对比传统设计则有着不少的优势。 以及到涂装车间的各个工序基本
位 完 工 后， 按 下 各 工 位 操 作 站 的
都是一个雪橇针对一个白车身总
完工按钮，“完工”指示灯亮，焊 2.2.1 可实现工艺灵活布局
成， 通 过 识 别 雪 橇 就 可 明 确 该 工
接夹具便可自动完全打开，“完工”
总控制柜上设置触摸屏，既 身总成补焊、打磨、检查、调整 能适用于几种到几十种车型的共
可显示设备的运行情况，又能显 工件完成后工件通过积放链存储 线生产。传统的往复杆式输送线
示故障类型。各工位设有操作台， 或直接去涂装车间。鉴于各分总 和板式双链输送线的工件支撑多
可用于启动、停止、急停、复位， 成焊接件，地板总成和白车身总 为固定式结构，很难适用于车型
也可以设计成几个工位流水线操 整条输送线的驱动单元，均采用 开有通常的 T 型滑槽，可以满足
作方式 ；被焊接零件在各工位之 了 SEW 的斜齿轮减速电机。该电 工件支撑根据车型的不同而更换，
间可以应用手工或自动传送。
机承载能力大，工作可靠，噪音低。 使输送线能适应多种车型的生产。
驱动装置在传动连接方式上还应 输送线上所有的导向轮外部均包
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通常是增加工位（即增加线体长 殊要求或对
焊接夹具夹紧和打开等操作。输 成的各个生产工位都有焊接夹具 差别较大的工件共线生产。而采
送线上具备手动和自动两种运行 （尤其在地板总成白车身拼接工位 用雪橇式输送系统则可通过更换
模式。在手动模式下，线体的升降 的焊接夹具尤为复杂），而雪橇式 不同的雪橇来实现不同车型工件
和水平往复运动只能通过按钮来 输送系统的输送滚床所占用空间 的共线生产（不同的雪橇可通过
子线主要指车身中的一些组合 提高了整条输送线体的刚性，又 工件自重产生的重力矩及其他阻
件、分总成件的简单小型焊装线， 保证了焊接夹具安装位置的位置 力矩，正确的选用合适的驱动装
如顶盖焊装线、通风罩焊装线、后 精度。在传动杆、摆杆内部使用 置电机、蓄能器和单作用液压缸。
行李台焊装线、发动机室焊装线、 了大量的带自润滑功能的滑动轴
送线的各驱动电机在开始运行前 另一端下线）。对于一条有 20 多 的要求。
均有警示音乐和指示灯提示，延 个操作工位的白车身总成调整生
时数秒后启动。输送线的水平往 产线，输送线体的总长度有 100 2.2.3 可均衡各个工位操作节拍
复运动采用交流变频调速控制方 多米长，若再考虑上、下件的问题，
白 车 身 总 成 的 补 焊、 打 磨、
为 800MM, 输送工件的最大质量 等构成的液压系统，即通过蓄能 送线与焊接夹具、焊接机器人的
500KG，能满足重型卡车驾驶室 器内的高压油使单作用液压缸顶 动作相互协调，实现自动逻辑控
总成的输送。
出施加给摆杆一种始终向上转动 制及过载等情况下及时发信号并
摆杆式往复输送线的运行节 的力矩。就像一个大型的“液压 切断电源的安全保护功能。控制
这是现代大工业生产机械化、自 接设备，基本上是手工作业，是 LINE）
动化生产的要求。
整个车身焊装生产线的最后一道
地 板 总 成 线 完 成 发 动 机 室、
工序，完成后的产品即为白车身， 前地板和后地板的装配焊接。地
1 车身焊装生产线的组成
将输送到涂装车间进行表面处理。 板是车身结构中强度相对较大的
输入输出设备，涂胶设备，铰链 分布在焊接夹具之间，作为各个平 输送小车及工件自重产生的重力
装配夹具，二氧化碳焊机等等。 行四连杆机构的支撑点。基座之 矩，则整个输送小车及工件降落。
间通过连接梁连接起来，各工位 输送线设计的关键就在于能根据
1.6 子线（SUB LINE）
的焊接夹具安装在连接梁上，既 准确分析估算出整个输送小车及
焊装生产线组成 及其传输系统
包头北奔重型汽车有限公司 张银 李文涵
焊装生产线组成及其传输 系统属于焊装车间的基 本 架 构。 按 工 位 来 分，
动机罩，行李厢或背门与车身本体 连接装配，形成白车身 BIW（BODY IN WHITE），同时对车身焊接质量
MACHINE）上料。 在主焊线上还设置若干个补
部件的传送，以保证生产线内各工
车身总成工位是主焊线上的 LINE）
位工作的连贯性。
一 个 核 心 工 位， 在 这 个 工 位 上，
侧围总成线完成侧围内外板
将实现六大总成的装配。其中地 的结合，一般它有左右对称的两
1.1 车身完成线（SLAT LINE），也 板总成的上料是通过地板传送机 条生产线。在侧围总成线上布置
输送线还有一套先进的控
焊接夹具，输送线将工件输送至 件负载大的场合里，驱动电机输 制 系 统。 控 制 系 统 使 用 通 过
下一工位，输送线整体下降将工 出的动力矩是不足以将整个输送 Profibus-DP 现场总线对现场的信
件放置在焊接夹具上，输送线返 小车及各个工位的工件抬起，这 号点进行采集，还配置有 H 网网
回原工位。
就需要提供另外的动力源。摆杆 络通讯模块，能与车间其他设备
输 送 线 体 根 据 工 艺 要 求 可 式往复输送线设计增加了升降平 控制系统进行通讯。控制系统与
满 足 7-14 个 生 产 工 位， 工 位 间 衡装置作为附加动力源，它是由 焊接夹具、焊接机器人等相关设
距 在 4.5-6M 之 间， 升 降 高 度 蓄能器、单作用液压缸、安全阀 备之间的信号互锁从而保证了输
焊 工 位， 完 成 车 身 主 体 的 补 焊。
焊装生产分为主线和分线 ；按功 进行检测和修磨。
从主焊线上生产出来的产品通过
能 可 分 为 完 成 线、 焊 装 线 及 调 整
车身完成线的特点是整条生 升降机设备传送到车身完成线上。
线。线与线连接或工位间部件传 产线不需要焊接，是机械铰链连
输 需 安 排 设 计 合 理 的 输 送 方 案， 接，属于可拆卸连接，无任何焊 1.3 地 板 总 成 线（UNDER BODY