精选汽车车身装焊生产线设计与制造基础知识

汽车车身装焊生产线设计与制造根底知识汽车车身装焊生产线设计与制造XX公司2023年9月目录产品结构1.1卡车驾驶室1.2小客车车身结构1.3汽车车身的装焊工作1.4汽车车身〔产品〕的编号2．汽车车身装焊线的方案设计2.1前提条件2.2方案的计算与确定2.3投资估算2.4装焊线的投资构成与分析2.5车身装焊线的平面布置及组成3．汽车车身装焊线的实施设计3.1前提条件3.2工艺路线分析〔爆炸图〕3.3编制工艺卡3.3.1工艺卡的内容3.3.2编制工艺卡的设计要点3.4编制夹具、非标机械化任务书3.5夹具设计3.5.1夹具设计的依据3.5.2夹具设计步骤3.5.3装焊夹具标准件及标准部件3.5.4夹具结构种类4．夹具制造及装焊线的安装调试4.1夹具制造4.2夹具调试5．悬挂点焊机及全套设备技术条件5.1一体式悬挂点焊机焊接变压器参数5.2一体式悬挂点焊机焊接变压器外接焊钳数5.3一体式悬挂点焊机控制箱技术规格5.4焊机气路系统5.5焊接设备冷却水路系统5.6同轴电缆5.7人工焊钳技术要求5.8轨道平移滑车系统技术要求6．汽车车身装焊线设备安装工程7．汽车车身焊接生产线的控制产品结构所谓汽车车身，一般指卡车的驾驶室与客车及小轿车的车身，是驾驶员及乘客的乘坐空间。一般是由优质的钢板〔0.5mm—1.5mm〕冲压成各种零件，然后装配焊接而成，经油漆及内饰后成车身总成，是汽车重要部件之一。1.1卡车驾驶室目前国内的卡车驾驶室按车型不同，大致有以下几种：长头驾驶室。如CA-141,车身局部除驾驶室外，还有发动机罩、翼子板及水箱面罩。平头驾驶室。如解放六平柴，一般发动机置于驾驶室下部。为了维修发动机，整个驾驶室可以翻转。1.1.2卡车驾驶室的结构单排座驾驶室。一般由地板、前围、后围及顶盖组成另加左右车门。双排座驾驶室。一般由地板、前围、后围、左右侧围及顶盖组成，另加前后、左右车门。1.1.3驾驶室的系列化〔通用化〕为了用最少的冲压零件能组装多用途的车身，称车身的系列化或通用化。如小解放单排座、双排座及6440小客车是系列产品。其前围前地板及左右前门三种车型通用。又如解放六平柴的平头驾驶室，其宽度有2000mm、1800mm及2200mm三种。其变化局部为地板、前围、后围及顶盖。除顶盖为一整体冲压件外，其余皆由数个零件组成。如地板总成由中地板及左右地板组成，其变化时改变中地板或左右地板的方法解决。1.2小客车车身结构1.2.1分类1.2.1.1按承载方式分：承载式车身：其地板刚性好，地板与纵横梁焊成一体，如发动机行走系直接与车身连接，无独立的车架。如捷达、奥迪、佳宝。半承载式车身：除车身外，还有车架总成。车身置于车架上面，通过柔性连接，而发动机及行走系与车架相连。如金通、雪佛莱、三菱吉普等。1.2.1.2按车身尺寸大小分：微型车身长在3500mm以内。如奥托〔经济型〕。中型车身长在3500mm—4000mm之间。如捷达〔普通型〕。大型车身长在4000mm以上。如奥迪〔豪华型〕。1.2.1.3按客车车身内部结构分：单厢只有乘坐仓。如微型客车。双厢有乘坐仓及发动机仓。如夏利。三厢有乘坐仓、发动机仓及行李仓。如捷达。1.2.2小客车车身的根本分块1．白车身总成〔1〕车身下部结构总成1．白车身总成〔1〕车身下部结构总成〔2〕左右侧围总成〔3〕顶盖及顶盖前后内横梁A发动机仓总成B前地板总成C后地板总成2．四门两盖：或五门一盖，包括左右前门、左右后门、发动机盖及行李厢盖。1.3汽车车身的装焊工作汽车车身皆由数百件冲压零件装焊而成。目前车身焊接方法及其工作量有：点焊〔电阻焊〕一般一个汽车车身需3000－5000个焊点，占全部焊接工作的80%以上。弧焊〔CO2保护焊〕一般一个汽车车身有2000mm左右的CO2焊缝。螺柱焊〔介于弧焊和接触焊〕约20－50之间。凸焊螺母约200－300个左右。铅焊往往有些车型采用铜铅焊，焊缝500mm以内。需涂点焊胶及密封胶。1.4汽车车身〔产品〕的编号AABCDCA-1411.4.1汽车型号.如解放5T卡车CA—为企业代号，表示长春一汽“1〞表示载重汽车；“2〞表示越野车；“3〞表示倾卸汽车；“6〞表示大客车〔现在小客车也采用〕；“7〞表示小客车或轿车。“4〞表示载重量。“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〕大客车的C表示座位数。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。〔2〕“6〞表示小客车时，C用两位数，表示车身长度。如CA-6440，表示车长4400mm。〔3〕当B为“7〞时〔轿车〕，那么C为发动机排量。1.4.2汽车零部件图纸的编号CA-141—CA-141—1002021企业代号产品代号序号分组号组号1.4.2.1汽车组件编号及名称10发动机10发动机供油系排气系冷却系离合器变速器分动器附加变速器超速器汽车电驱动装置传动轴前桥后桥中桥支撑连接装置车架总成车架总成汽车悬挂前轴车轮及轮毂排进机构转向器制动系电气设备仪表随车工具及附件特种设备煤气发生器煤气装置绞盘车身车身地板风窗前围总成侧围后围顶盖车篷及侧围前侧面车门后侧面车门后车门总成驾驶员车门总操纵机构驾驶员座前座后座乘客单人座乘客双人座乘客三人座乘客多人座折合座隔板无线电设备通风与取暖设备附件车前钣金零件车厢车厢倾卸汽车车身装焊线的方案设计为了能用最短的时间设计出汽车车身装焊线，特提以下简易方法。2.1前提条件应收集产品结构的根本状况，如分块、焊点数等。按纲领要求，定出生产节拍。初步确定该线的机械与自动化水平。2.2方案的计算与确定假定产品为MC6330的车身总成，年产50000辆，按两班生产。要求定出车间〔生产线〕设备、夹具、机械化线、面积、人员、动能耗量及投资估算。2.2.1产品机构分析：从型号MC6330可以看出车长为3300mm，车身重约300kg。通过产品图纸或样车分析，得出分块为：车身下部－由发动机仓、前地板、后地板组成；然后是左右侧围，焊点数为3000点，弧焊缝长2000mm，铅焊缝长600mm，凸焊螺母200个，螺柱焊30个。通过冲压件清单，统计出冲压件零件数为360个。2.2.2生产节拍计算TT节＝每班工时×全年班次×60分年产量＝8×254×2×6050000＝4.87分考虑工时利用率85％，那么生产节拍T 节＝4分钟。2.2.3设备的估算点焊设备：按每车有3000个焊点，每台点焊设备每分钟可以完成10点计算〔考虑到辅助时间及焊接时间的平均数〕。按节拍为4分钟，那么可计算出点焊设备台数：点焊设备＝3000点点焊设备＝3000点10×4＝75台凸焊设备：按每车200个凸焊螺母，每台凸焊机每分钟可完成4个凸焊螺母，那么可计算出凸焊设备台数：凸焊设备＝凸焊设备＝200个4×4＝12.5台取13台〔3〕CO2设备：按每车焊缝长2000mm，每台设备每分钟完成焊缝50mm，那么可计算出CO2设备台数：COCO2设备＝200050×4＝10台〔4〕螺柱焊机：按每车30个螺柱，每台设备每分钟可以完成3个螺柱，那么可计算出螺柱焊机台数：螺柱焊机＝螺柱焊机＝303×4＝2.5台取3台6161×4液压包边机＝＝1.5台考虑到每台液压包边机可以完成两个总成较为合理，即采用双工作台的液压机，可以省去换模时间，所以取3台。设备合计为：75+13+10+3+3＝104台考虑不可预见系数，取k＝1.1，那么，最后取115台。2.2.4夹具套数的计算凡多个〔两个以上〕冲压件组合成总成或部件，那么需要夹具，而夹具数量与年产量关系很大。一般夹具套数随年产量增加而增加，夹具套数的估算可以采用进入装配的冲压件数去除一个系数，这个系数根据年产量不同，一般取“3〞“3.5〞“4〞，这里取“3.5〞，所以根据冲压件数量360件，可以算出夹具套数：夹具套数＝夹具套数＝3603.5＝102.8套取110套2.2.5机械化生产线的计算凡一个总成其装焊工作量超过生产节拍，那么需组成流水线或多个工作站组织生产。根据产品结构，如下总成要组织流水线生产：〔1〕发动机机舱总成，共156点4个工位L=3m×4=12m〔2〕前地板总成，共144点＋8螺母4个工位L＝3m×4=12m〔3〕后地板总成，共172点5个工位L＝3m×5=15m〔4〕左右侧围总成，63点＋166点5个工位L＝4m×5=20m×2〔5〕车身总成，503点＋100mm焊缝9个工位L＝5m×9=45m〔6〕调整线，18个工位L＝5m×18=90m共计：L＝214m2.2.6生产线面积计算及建筑参数确实定生产线的生产面积是按每台设备占地20平方米计算的，然后加辅助面积：生产面积＝20×115＝2300平方米辅助面积指零件存放、检测间、维修间等，其面积与生产面积相同。为2300平方米车间通道也与生产面积相等为2300平方米车间面积共计：2300＋2300＋2300＝6900平方米车间建筑设计主要参数确实定车间的长度：根据最长的生产线〔调整线〕为90米长，所以厂房长度最少为90m＋12m＝102m，同时应符合建筑模数〔b的倍数〕。车间的宽度：6900〔面积〕÷102〔长度〕＝67.6m；同时应符合建筑模数。一般取12m、18m或24m，这里取24m，那么厂房宽度为24×3＝72m那么面积为102×72＝7344平方米。柱网，可取6m×24m，或12m×12m，较为合理。屋架下沿标高，一般取8.4m。车间地砖负荷：按5吨/平方米设计，但油压机周围考虑到翻边模的存放，一般按10吨/平方米设计。2.2.7钢结构用量计算生产线为了吊挂、悬挂点焊机，机械化输送链及动力管网的布设，车间需要专门设置龙门吊架，也就是钢结构。钢结构覆盖面积计算：一般钢结构覆盖面积与车间生产面积相当，即2300平方米。钢结构用量：按钢结构0.1吨/平方米计算，即0.1×2300＝230吨。2.2.8人员及公用动能消耗量人员根本工人：生产工人可按生产设备的数量乘以工时利用率系数〔取1.15〕，所以生产工人为115×1.15＝132人两班为264人。辅助工人：指调整工、维修工，是按根本工人的20％计算，所以辅助工人为264×20％＝52.8人取53人。工程技术人员及行政管理人员：按根本工人＋辅助工人之和乘以7％，所以工程技术人员及行政管理人员为〔264＋53〕×7％＝22人。人员合计：264＋53+22＝339人。技术检查人员：按根本工人数的6％计算，所以技术检查人员为264×6％＝16人。电安装容量车身焊接生产线的电安装容量主要是点焊设备，每台平均电安装量为150KVA,那么：全线电安装容量＝115〔设备台数〕×150KVA＝17250KVA生产用水量及排水焊接车间生产用水主要是接触焊的冷却用水，目前根本上采用闭路循环。一般进水压力0.3Mpa，温度不超过30摄氏度。回水压力为0.1Mpa，压差为0.2Mpa，每台设备用量按1立方米/台计算，那么：水用量＝1×100〔接触焊设备台数〕＝100立方米/台排水，由于冷却水采用闭路循环，但往往会发生管路漏水现象，会出现在车间地面上，所以焊接车间地面应设置地漏以备排水。压缩空气耗量焊机车间压缩空气主要用于接触焊焊接时焊钳工作动力及气动夹具工作时的消耗量。接触焊设备每台耗量为：10立方米/n……〔平均〕所以按100台计算为：1000立方米/n……〔平均〕夹具汽缸工作耗量：按每套夹具有15个缸径φ100mm，行程200mm的气缸计算，那么1个气缸往复一次耗气量为0.0317立方米，按生产节拍4分/台，那么每小时往复次数为60/4＝15次所以夹具耗气量＝15×90×0.0317×15＝641立方米/n……〔平均〕生产线压缩空气耗量为：1000+641＝1641立方米/n，而平均值为最大值的2/3，所以每小时最大耗量为1641×3/2＝2461.5立方米2.3投资估算2.3.1设备投资焊机车间一般接触焊设备〔悬挂点焊机，螺柱焊机及CO2焊机等〕可按每台4.5～5万元估价，那么4.5×115台＝517.5万元车门、包边液压机〔双台面〕可按100万元/台估价，那么100×3台＝300万元假设采用机器人焊机，每台机器人估价为8～10万美金，折合人民币65～90万元左右，一般设10台左右，那么85×10台＝850万元〔注：一般认为4个工人的一年工资能购置一台机器人的话，可以大量采用机器人，从目前来看我国尚未到达大量采用机器人的时候，只是为了降低劳动强度，局部采用机器人焊接。〕2.3.2夹具投资估算按夹具重量估价，夹具每吨造价4～5万元左右。按夹具每一定位加紧器估价，每个为3000～5000元左右。目前国内夹具价格约每套45000元～75000元左右，那么夹具价格为：7.5万元×110＝825万元〔注：国外制造相同结构的夹具价格为我国价格的3倍以上。〕2.3.3机械化输送机的估价焊接车间机械化输送机造价可按每米长度价格为2.5万元计算，按机械化线长度214m，那么机械化价格为：2.5×214＝535万元2.3.4车间土建局部估价一般焊接车间土建每平方米造价为：北方〔采暖地区〕为1400元/平方米，南方为1100元/平方米，按7344平方米计算，那么北方为1400×7344＝1028万元南方为1100×7344＝807.8万元2.3.5钢结构及管网局部估价钢结构局部包括供水、供气支管网，按每吨1万元计，那么估价为：1万元/吨×230吨＝230万元供电一般采用插接母线，每米为2200元，约350米，那么估价为：2200元/米×350米＝77万元以上两项合计为：230+77＝307万元2.4装焊线投资构成与分析2.4.1车身装焊线投资汇总表序号工程名称数量单价总价〔万元〕说明1标准设备115台4.5万元/台517.52液压包边机3台100万元/台300双工作台活动台面3点焊机器人10台80万元/台8004以上设备小计128台1617.55夹具110套7.5万元/套8256机械化设备214米2.5万元/米5357钢结构管网230吨1万元/吨307含350米插接母线8以上合计3284.59土建公用7344平米1400元/平米102810总计4312.52.4.2投资构成与分析车身装焊线一般由四局部组成，即标准设备：主要是焊接设备及辅具〔焊钳，吊挂系统〕夹具机械化及钢结构局部土建公用局部假设第一局部不采用机器人焊接的话，这四局部的投资几乎相等，以举例可以看出，新建一条五万辆车身装焊线为4000万元左右。2.5车身装焊线平面布置及组成2.5.1平面布置2.5.1.1车间建筑厂房跨度：一般取12、18、24米，常用24米。柱距：一般为6米，但为了便于生产线的纵横布置，可以采用12×12，12×18，18×24等。地面装焊车间地砖负荷为5吨/平方米，地面选择150～200mm厚细石混凝土，加减60～80mm厚素地面为宜。车间大门：一般选3900×4200，3600×3600，3300×3000。屋架下弦标高：一般取8.4米。2.5.1.2平面布置的原那么根据流程图，由后向前布置，先生产线后其它。要求物流最短，物流不能有交叉。工序间的储藏量尽可能少，有条件可做到零储藏。各种功能所占面积应合理。2.5.2装焊车间的组成装焊线按功能分由以下局部组成：生产部门或生产线，其由焊接设备、夹具、机械化输送机械组成。检测部门，目前大局部生产线都采用三坐标测量机检测，取代过去的检具。辅助部门，如机电维修站，各种库房及管理部门。土建公用局部，即厂房，各种动力站房及动能输送管网等。2.5.3平面布置举例说明汽车车身装焊线的布置及总成的输送方式种类繁多，现列举两种方案。第一种较为常见的，目前我国及日本汽车生产线常用，而第二种那么以滑撬传送方式为主，欧洲为多。2.5.3.1平面布置A平面布置的前提假设产品结构是有发动机仓总成。年产纲领约50000辆/年，双班。厂房条件见面图表示。生产线机械化方案调整线采用典型平板链加支架方案，链速可有两种方案――间歇式传动方式，那么链速为高速，一般为15米/分。――连续式传动方式，那么链速为节距/节拍，但这种方式最好应增设人站付链，其速度应与主链同时。总焊线采用滑撬传送或台车传送为宜。滑撬与工件应有定位锁紧装置。到位后需要精确定位的工位，可以通过撬体传给工件。其运行速度为12米/分。撬体的返程那么采用链式升降台及单链式输送机完成，其运行速度为18米/分。左右侧围线采用往复杆输送机传送，传送速度为10米/分。下部结构〔地板总成〕线采用往复杆输送机传送，传送速度为10米/分。前地板、后地板及发动机仓总成线采用单轨电葫芦传送。总成的连线运输方案前地板、后地板及发动机仓总成采用电动葫芦运输及上线。地板总成那么采用双轨悬挂式小车及四连杆升降稳定机构传送。左/右侧围总成那么采用程控双钩葫芦及专用吊具传送。白车身总成采用推杆悬链送油漆车间。2.5.3.2平面布置B平面布置的前提假设产品结构是不构成发动机仓，而由前后地板总成及左右纵梁后轮罩等组成车身下部总成。年产纲领为80000～100000辆/年，双班。生产节拍为2.2分钟/辆。地板线，总焊线及调整线采用滑撬系统。生产线机械化方案滑撬系统整个滑撬系统包括车身下部总成一段、二段及三段，车身下部总成的横向过渡、总装焊线、车身横向移行机、调整线及滑撬回程存放及输送机，所采用的输送单元描述如下：．滑撬――是一长条形的钢结构框架，框架上布置有四个定位及支撑工件的支架，即前后地板各2个，本撬体到了某工位需定位加紧时，撬体下降与工件脱离，所以滑撬不设销紧工件的机构。．滚床――滚床是一种最根本的独立输送单元。一方面用来快速纵向传递滑撬，另一方面可以使滑撬在滚床上停留，对工件进行作业。滚床输送速度为12米/分。滚床由一长方形的钢结构框架和假设干个动力托辊所组成，这些滚子由具有自动调心作用的外球面轴承座支撑。托辊布置在槽形轨道内，滑撬依靠动力辊子施加磨擦力而运行。动力辊子由电机、减速器、制动器三位一体的传动装置驱动，可以实现快速启动和准确停止。根据工件的长度及节距的具体布置，滚床可以有不同的长度，如节距为6米，滚床长度为5.5米。．举升台〔可升降滚床〕――举升台不仅用来传递滑撬，并且用来把滑撬和工件举起〔或下降〕到要求的高度。使不同高度的输送系统连接起来，以及在需要将工件准确定位时，举升台下降使滑撬与工件脱离，使工件落入夹具的定位机构上。按不同用途举升台有三种类型――传递举升台和停放举升台，主要和链式移行机配合使用，链式移行机是实现滑撬的横向移动；传递举升台用来使滑撬进出链式移行机，并和纵向的输送单元相连接；停放举升台用来提供滑撬在链式移行机上移动中的中间暂时停放。传递举升台和停放举升台由气缸推动凸轮连杆机构而托起滑撬，停止横向平移运动，其举升行程为86mm。――剪式举升台，是用来实现需将工件准确定位时，使滑撬下降脱离工件，而工件落入夹具的定位支撑块。剪式举升台上部为一标准的滚床根本输送单元，下部为一剪式液压升降台。根据车身的长短，剪式液压升降台可以是单剪式或双剪式，升程为500mm~1000mm之间。――链式升降台，其功能与剪式升降台相同，只是在高差较大的场合比拟适用。如链式移行机需设在高处，那么需采用链式升降台。．电动移行滚床――电动移行滚床用来实现滑撬的横向移动，这种移动可以是两位的或者多位的，主要用于将一条线分成几条并列线的输送场合。应生产要求变化不定或需要车型变换时，尤其需要这种移行滚床。电动移行滚床由根本的滚床输送单元和一个可横向移动的托架所组成。托架的轮子沿敷设在地坪上的滑轨移动。移行机构由一个带制动的双速电机驱动，以实现移行滚床慢速起动，快速行驶，减速定位使移动滚床运行平稳，定位精确。移行速度为：慢速5.4米/分，快速为22米/分。．链式移行机――链式移行机同样是用来实现滑撬横向平移的，其动作过程是：首先传递举升台，升起到滑撬纵向运行高度，将滑撬送入移行机，然后传递举升台落下，将滑撬放在移行机横向运行的链条上，当滑撬横移到与某一纵向线路对齐时，按程序控制指令，该处的传递举升台升起并将滑撬顶起，脱离横移输送链。然后传递举升台电机启动将滑撬送出移行机。传递举升台之间根据需要可设停放举升台，以提供滑撬传递过程中的中间等待。移行机的两条输送链由一个恒速电机带动，链条速度为11.16米/分，链条在由钢结构支撑的U型轨道内运行。．单链式输送机――单链式输送机用于滑撬的纵向快速输送及存储。单链式输送机有两条相互独立的运行轨道，一条轨道内布置有输送链，另一条轨道内布置有随动托轮。滑撬在单链式输送机上运行时，一侧放置在输送链的滚子上，另一侧支撑在托辊上。一旦滑撬受到阻挡时〔停止器或前面停止的滑撬〕滑撬底面与托辊及输送链滚子发生相对运动实现滑撬的存储，一旦阻挡消失滑撬便随输送链一同运行，单链式输送机运行速度为9～18米/分驱动装置上装有过载保护机构。．旋转台――旋转台是一种可实现滑撬水平旋转的输送单元，用来提供滑撬的90度转弯或180度调头转向。旋转台的结构是将根本的滚床输送单元固定在一个旋转支撑上，由平面包络蜗杆减速机和双速带制动盘的电动机所组成的驱动装置，能使旋转过程先慢、后快、再慢，以使旋转过程平稳，并且提高了效率。旋转台一般有两种，一种旋转轴是偏心的，即在滚床的一端。另一种旋转轴在滚床的中心。．推车式滚床――有时系统内的滑撬因工作需要，要从系统里脱离出来，例如工件出现废品或送去检查。另外，假设系统尚未完善，如没有横向输送系统，可借助推车式滚床完成。推车式滚床的结构就是一手推车上装有非机动滚床，当需要时，推至对准线上的滚床，将滑撬及工件送至小车上，再送到需要位置。b．其它局部与方案A相同。汽车车身装焊线的实施设计3.1前提条件装焊线的施工设计应拥有产品〔白车身〕的全套产品图，假设是仿造〔即没有产品图〕那么需要样车，一般最少三辆样车，及一套冲压零件明细表。3.2工艺路线分析〔爆炸图〕装焊线设计第一步是完成路线图或爆炸图设计，假设采用样车，还有样车的分解。将一个样车拆解至小总成，一个拆解至大总成，而保存一个。同时还要对样车进行测量工作。3.3编制工艺卡3.3.1工艺卡的内容这是汽车车身设计最为重要的一项工作，工艺卡内容包括：焊件〔总成或合件〕简图。一般为轴侧图，图中应标出进入装配冲压零件的名称及图号，同时将焊点、焊缝位置及数量标出。工艺工程描述，如装件顺序、焊接顺序等。工序所采用的夹具、设备、辅具、工具的名称、编号及数量，做出定性和定量分析。给出工序的时间定额。甚至分每一工步给出，而工时确实定有如下几种方法：凭经验定额确定采用人工模仿，秒表确定计算机仿真确定3.3.2编制工艺卡的设计要点在汽车车身装焊线设计过程中，总是要详细研究各种方案，并进行优化。具体设计过程可分为以下假设干阶段进行：将车身总成分成假设干部件，即称部件装配，并画出流程图。设计的第一步是详细研究车身总成是由哪些部件组成的，并进行分类，画出流程图〔爆炸图〕。确定车身装配的几何精度及检测的基准点〔面〕。几何基准是零件或部件的某个明显部位，用来确定该零部件在X、Y、Z坐标系统内的理论位置，准确的部件基准位置将保证装配的几何形状的准确性。因此基准位置对装配工作非常重要。在研究焊接过程之前，需要仔细分析部件的基准，必须与用户一起完成几何形状的分析，由用户确定其基准位置或由设计人员确定后再取得用户同意。为了使这些基准能一直保持准确，有必要进行系统检测：在制造焊装夹具时进行调整〔检测〕在生产时，对装配好的部件的最后几何尺寸进行校核在维修装焊夹具时进行检测焊点的焊接次序及焊钳确实定说明焊点的主要参数〔焊点数量、位置及幅度〕是由产品设计者来决定，但编工艺时仍要确定：装配定型时的焊点选择在定型定位的工位上，必须同时考虑保证几何定位所必要的焊点数以及机械手相对于定位基准的位置。装配过程中的装配顺序零件在线上的装配次序是应引起十分注意的，为了保证完成所有焊点，必须按照一定的次序进行装配及施焊，否那么有些焊点可能无法焊接。焊点的分组在编制工艺时必须进行焊点分组，一组焊点采用一把焊钳完成。并应按各组焊点在组装件的位置，对焊接时间进行初步分析。焊钳的选择经过以上研究就可以确定完成?焊点群?或?焊点组?所必须焊钳的最小数量及类型。生产率及工作密度确实定生产率确实定生产率取决于从待焊零件的上料开始到成品的输出整个过程中，各工序的动作时间，同时还与生产线的效率及辅助作业时间有关。一般这需要通过实践才能有一个较准确的时间定额，而设计时只能凭经验给出一个参考数，何况生产率因工人的熟练程度有很大差异。因此生产率上下取决于以下条件：装配时间――一般按实际操作实测。夹具动作――按机械动作计算或实测。焊接作业――手工焊钳焊接速度为15点/分――机械手焊钳焊接速度为20点/分――CO2半自动焊接速度为300mm/分――机械手CO2自动焊接速度为400mm/分――螺柱焊焊接速度为3～5个/分――凸焊螺母焊接速度为3个/分输送机械动作时间――根据机械设备的速度计算生产线的效率――也就是生产线的利用系数，是根据生产线的复杂程度、是否有缓冲存储有关，一般取85～95％。工作密度所谓工作密度就是一个工位需要设置几台设备及多少人操作。工作密度一般取决于工件的尺寸，不同的工艺方法。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。生产线的柔性装焊线的柔性应理解为其适应不同产品型号的程度，这些不同型号应该同时或者不同时在这线条上进行生产。柔性的程度应由客户选定，因为柔性会提高投资。柔性有以下几种选择：原来只用于加工一种产品型号的装配线，但经局部或全部改装后可以生产类似的另一型号产品。原来只为一种类型产品设计，但已考虑制造各种不同派生的规格，其方法是增加或改造相应的焊装夹具。装配线原来就适于装配与根本车型相近的各种车型。以上c称为全面柔性，而a，b称为替换柔性。工件的位置所谓工件的位置是指工件在装焊线或装焊夹具中所处的型态，这对定位与焊接也是很重要的。大型工件例如地板总成或车身焊接总成，这种工件由于尺寸大，应保持正常位置，即?车上?位置，但如地板总成，为了焊接方便往往在指定工位需翻转180度，在焊接完成后恢复原来位置。中型工件例如车身侧护面或前后地板，这种工件在空间的位置应按以下各点斟酌决定。――上料要求――几何形状及定位――焊点位置及机械手操作可能性〔成形模和焊装夹具的尺寸考虑在内〕机械手的选择在装焊线中机械手用于焊接及用于搬运两种用途。焊接机械手将工件定位，并在需要的位置上维持一段时间，直至装在机械手上的焊钳完成焊接工序，这是最常见的情况操作机械手有另一种可能，固定在机械手上的?铁手?将零件抓送至一个或几个固定焊钳上去焊接。搬运机械手另一种机械手是将零件从存放地抓起，放入定位夹具中完成自动上料。机械手的几何要求及机械手的布置几何要求有时客户为了维修方便或已经获得经验特地指定某种机械手结构或型号，否那么选择机械手应遵循以下各项准那么。自由度数目按焊点或焊点组要求，机械手能沿几个轴运动，以到达空间的这些焊点。这就需要使用两个、三个或四个自由度的标准组件，如果这几个自由度已足够的话，其它情况下应中选择称之为?万能的?五个或六个自由度的机械手，其实目前已趋向选用?万能的?机械手为多。成形定位工位必须使用最小尺寸焊钳，机械手和腕关节三个自由度动作幅度应为最小以保证不碰夹具。因此能直线移动而所需活动空间为最小的机械手比拟适宜。机械手布置根据焊点在总成或分总成上的分布可以确定工件相对于机械手位置。否那么就要将机械手安装在一个特定位置。机械手可以装在底面、平台、顶部或处于倾斜位置。如果骑跨在装配线上，同一龙门架上可以安装两个或三个甚至于四个机械手。机械手的分类与用途焊接机械手――除了功能、载重量、移动速度及驱动方式之外目前所使用的各种机械手，根据三个初始自由度的运动方式可分为三个根本类别：第一类、直角坐标机械手，即直线移动式机械手。第二类、极坐标机械手，即关节型机械手第三类、水平或垂直圆柱坐标机械手贴图各种机械手的特性和适用范围――每一类机械手的结构是选择的依据，各类机械手都有其应用上的优缺点。涉及机械手及其具体应用范围的例子见以下各情况：贴图第一种情况：车身定型定位和点固焊工位―――侧面机械手：属第一或第二类直线移动式―――前面和后面的机械手：属第一类，装贴图在构架或龙门架上或第二类贴图第二种情况：地板总成装配线―――属第一类，安装在底面上或龙门架上；或第二类，立式。贴图第三种情况：车身侧护板或地板焊接装配线贴图―――属第一类，装在龙门架上。―――属第二类，直线移动式，装在平台上。复核根据工件的具体要求已经上诉各种准那么，对机械手类型做出选择后，必须复核以前所作各种假设，包括：――完成焊点所必需的时间――焊点根据焊钳类型的分组――焊装夹具所提供的通道机械手周围环境条件为装配线所选用机械手的安装应考虑以下要求：维修保养机械手在工位间的分布须保证便于维修保养。平安对于机械手本身：利用死挡铁或手臂锁紧装置来限制运动幅度防止事故或误动作。对于操作人员：安装保险栏杆，如果需要，安装隔音装置和排除烟尘的装置。操作空间装配线的布置受到不同条件限制，例如柱子，机器或工件搬运装置，天花板高度等等。3.4编制夹具、非机械化任务书3.4.1编制夹具任务书〔或称设想图〕举例根据已编好的工艺卡而编制夹具任务书，夹具任务书是在缩小的产品图〔1：10〕上完成的，要确定以下问题：是气动或手动，及夹钳的型号是否要回转，是水平回转还是垂直旋转采用多少定位加紧器，及坐标采用那些孔定位，定位销是固定的还是可动的工作面〔工件中心〕离地面的高度给出钳口形状3.4.2夹具任务书的讨论并确认因为夹具任务书将是夹具设计制造的依据，也是将来交付验收的依据，所以一定要得到甲方的认可并签字。3.4.3非标机械化方案及任务书在完成工艺卡、夹具任务书后，才能确定机械化任务书，因为夹具与机械传递装置是分不开的。焊接车间的机械输送由以下几局部组成：成品送往油漆车间，目前大局部采用推杆悬链，这部可归油漆车间与油漆车间的工艺链成一系统。调整线，其传送方式有：小车轨道手工推进，这种方法小车回程不好解决。地面环链小车式送进，这种方法给平面布置带来困难，一汽群众捷达是采用这种方式。6m4分6m4分V＝＝＝1.5m/min节距节拍滑撬式调整线，其优点对多品种生产有利，为了解决撬体的回程，往往与总焊线组成矩形生产线。车身总焊线的输送机主要有如下几种形式：滑撬式输送机，目前车身总焊主张滑撬传送以取代往复杆传送。其优点是：工件不用升降及屡次定位，对多品种生产有可能〔容易实现〕。除此以外，也可以采用往复杆输送机，小车轨道式输送或电葫芦输送〔如CKD线〕。左右侧围线输送机一般采用往复杆为好。也可以采用上部轨道往复小车加抓起机构。外国有用随行夹具链传动机构。车身下部构件总成〔地板总成〕一般采用往复杆输送机，而地板总成需要翻转，因此要托起工件，翻转夹具翻转，然后下降。前后地板总成输送采用上部轨道往复下车送进机构。或采用电葫芦。1．名称：地板装焊线输送机2.组成：〔1〕底座〔2〕轨道或滚床〔3〕小车或撬体〔4〕剪刀式升降机构及气缸〔5〕连杆〔6〕齿轮及齿条〔7〕变速箱〔8〕调速马达3.功能：A.小车举起，托起工件。B.送进一节距。C.落下将工件放入夹具。D.小车返回〔完成一个循环〕。4.主要技术数据：A.节距T=A+B,A为工件长度，B为工位间距，800～1500mm。B.升举高度H=2h+200，h为夹具支撑面的高度差。C.送进速度，起步及到位为5m/min，送进18m/min。5．优缺点：A.优点：结构简单，运行可靠，本钱低。B.缺点：小车送进及退回时，占去较大空间，影响夹具布置。6．最适用汽车地板总成装焊线7．造价：每一工位约10万元。〔包括夹具及电控〕滑撬输送机系统撬体撬体是一个长条形的钢结构框架，其依靠摩擦力使载有车身的撬体实现运动，并通过定位销使车身固定在撬体上，而撬体到位后，通过一锁紧机构连同车身定位于夹具上。滚床滚床是最根本的独立输送单元。一方面用来快速纵向传递滑撬，另一方面可以使滑撬在滚床上停留，对车身进行作业，滚床输送速度11.67m/min。辅助随动托辊辅助随动托辊是撬体从一个滚床过渡到下一个滚床的过渡支撑。总组焊夹具总组焊夹具对于单一产品一般设置在第一工位上，而该线要通过两种产品，也可以设置两个工位。举升台滚床举升台不仅用来传递滑撬，并且用来将滑撬和车体举升到要求的高度，使不同高度的输送系统连接起来。举升台有两种类型：A.剪式举升台B.链式升降台剪式举升台是用来实现不同水平输送线路之间的滑撬过渡的，剪式举升台的上部为一标准的滚床根本输送单元，下部为一剪式液压升降台。链式升降台的功能与剪式升降台相同，只是用在高差较大的场合。单链式输送机单链式输送机用于滑撬的纵向快速输送即存储。单链式输送机有两条相对独立的运行轨道。一条轨道内置有输送链，另一条轨道内布置有随行托辊。滑撬在单链式输送机上运行时，一侧放置在输送链的滚子上，另一侧支撑在托辊上，一旦滑撬受到阻隔时〔停止器或前面停止的滑撬〕滑撬底面与托辊及输送链滚子发生相对运动实现滑撬的存储，一旦阻挡消失，滑撬便随输送链一同运行，单链式输送机运行速度为9～18m/min。驱动装置上同样装有过载保护机构。电气控制滑撬式输送机通过各种开关元件及可编程控制器集中控制。与计算机连接，可实现整个生产过程的生产组织管理。目前国内制造单位承德矿山机械厂、承德悬挂输送机厂、鞍山悬挂机厂等。这些单位均有完整的资料。名称：侧围总装焊线组成：龙门架〔钢结构〕转运小车夹具悬吊输送小车小车轨道〔槽钢或工字钢〕变压器吊挂轨道〔工字钢〕悬挂滑车轨道〔工字钢或轻型轨道〕悬挂平移滑车悬挂平衡器〔弹簧式或气动式两种〕〔10〕焊钳〔11〕变压器〔12〕控制箱〔13〕动力管网〔冷却循环水、压缩空气、母线槽〕技术性能该线采用夹具装配，悬挂点焊机焊接；悬挂输送小车传送工件。工作过程：当焊接结束时，松开夹具把工件托起，输送小车抓手下降并抓住工件，抓手上升并向前输送到下一工位。主要技术数据〔1〕节距T＝A+B,A.夹具长度B.工位间距〔800～1200mm〕〔2〕升降及送进速度，5m～18m/min，采用调速马达，使其起步平稳。3.5夹具设计3.5.1夹具设计的依据焊接夹具设计、制造、验收技术条件〔举例〕详细的工艺卡及夹具式样书产品图纸或样件，而样件那么还需要按式样书的要求测量数据。〔一般采用三坐标测量机测量〕3.5.2夹具设计步骤因焊接夹具的结构是积木式，所以需要画图的顺序为：先画单个支撑定位器然后画总图最后画夹具底板3.5.3装焊夹具标准件及标准部件为了使装焊夹具的设计与制造方便而且提高效率，各夹具公司都应有本企业标准，一般包括如下局部：手动及气动夹钳的典型结构手动夹钳典型结构，包括选用夹钳的类型〔台湾或法国〕气动夹钳典型结构，包括气缸的型号及厂家〔国产或进口〕底板结构落地式台式回转式，分为水平回转和垂直回转，并最少有两个规格支座板焊式铸造式滑台〔直线导轨〕典型结构销――各种定位销的典型结构调整垫片地脚定位块导向块〔10〕典型气路系统与单元气控式电控式3.5.4夹具结构种类目前夹具结构〔指定位夹紧器〕大致有两种结构。一种是日本、韩国、台湾及我国设计生产的。另一种是欧洲，其开发时间不长，采用夹钳及气缸也不一样。将这两种结构分为旧型及新型，介绍如下：旧型.〔参见图〕主要特点是支座为板焊结构，假设夹钳采用日本及台湾DOODHAND那么相对本钱较低，精度也较低。新型.〔参见图〕主要特点是支座为铸造件，立柱式，夹钳那么采用德国“TUNKERS〞不管手动或气动均为“加紧组合元件〞品种齐全。本钱很高，同时精度也很高。目前欧洲公司承包的工程大都采用这种结构，是夹具结构的开展方向。4．夹具制造及装焊线的安装调试4.1夹具制造汽车车身夹具制造主要有地板加工、支座的支座的制造、支撑板及加紧板的制造，然后是组装及调试。分别描述如下：4.1.1地板的制造目前常用工艺如下板材下料〔自动气割机〕焊接〔手工电弧焊〕抛丸或喷沙处理消除焊接应力龙门铣铣平面开基准槽钻孔及攻丝4.1.2支座的制作夹具支座工作量很大，可以由专门厂家制造，其工艺如下：板材下料〔可采用数控气割机〕焊接〔手工电弧焊〕铣平面〔立铣〕钻孔、攻丝4.1.3支撑板及加紧板的制作这局部工作是夹具生产的关键，其工艺如下：数控线切割机切割铣平面钻孔4.1.4夹具组装这局部工作由装配钳工完成4.1.5夹具调试夹具调试一般分两次完成。第一次是出厂前完成，采用甲方提供的样件进行调试。第二次调试往往在现场，采用冲压零件进行生产调试。5.悬挂式点焊机及全套设备技术条件一体式悬挂点焊机焊接变压器参数：5.1.1额定功率：型号160KVA5.1.2电源电压:两相AC380V±10%5.1.3频率：50Hz5.1.4二次空载电压：21.0～25.0V(50Hz)5.1.5最大输出功率：335KVA(50Hz)5.1.6最大负载电流：1600A5.1.7内部阻抗：≤250μΩ5.1.8冷却水流量：≥4L/min〔进水3Kg，回水1Kg〕5.1.9初级温度控制：140℃次级温度控制：80℃5.1.10重量：120～200Kg一体式悬挂点焊机焊接变压器外接焊钳数：2PP：每台焊机可安装两把焊钳2SP：每台焊机可有两套独立的控制参数输出给焊钳。一体式悬挂点焊机控制箱技术规格：5.3.1应具备的根本功能：具有恒电流控制和恒电压控制的能力。可自动调整功率因数和额定电流增益。具有阶段焊接周期控制功能。备有电流步增控制功能。具有再通电功能。控制系列具有4或15系列，可进行切换选择〔2个电磁阀〕。采用编程器设定方式，可以直接设定电流，对外部记忆数据局部可进行编辑。使用、维护简单，机器发生异常时，系统具有自诊断功能，具有报警功能。具有常规的输入，输出功能。5.3.2控制箱主要技术参数：5.3.2.1焊接电源：两相AC380V±15%〔50Hz〕5.3.2.2停电允许时间：20℃30天5.3.2.3工作环境温度：-5～50℃5.3.2.4湿度：90％以下5.3.2.5冷却水：流量6L/min，进水侧30℃以下，可控硅电阻值5.3.2.6名义尺寸：5.3.2.7设定方式：编程器设定5.3.2.8控制方式：全数字同时控制5.3.2.9控制系列：4或15系列，1或2只电磁阀5.3.2.10定时控制：加压时间：1～99周波〔全系列〕缓升时间：1～99周波〔全系列〕第一焊接时间：0～99周波第一冷却时间：0～99周波第二焊接时间：0～99周波第二冷却时间：0～99周波缓降时间：0～99周波保持时间：0～99周波休止时间：5～99周波5.3.2.11恒电流控制：电流设定〔直接设定〕：1000～50000A〔每100A〕一次电流范围：100～1500A5.3.2.12定电压控制：电压补偿方式电流设定方式百分比设定方式〔30～100〕％脉冲控制：脉冲次数1～9次5.3.2.13步增控制：6段步进方式控制系列：1或2只电磁阀或全系列〔选择〕设定打点数：最大9