一種伺服桌式包邊機安裝調試方法探討

李國良，農勝夫，陸景安

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州545007）

一種伺服桌式包邊機安裝調試方法探討

李國良，農勝夫，陸景安

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州545007）

在進行某車型伺服桌式包邊機安裝調試的過程中，探索各個環節的關鍵點，掌握其技術要點，順利按節點完成項目要求的高效高質的車門包邊，為公司新產品開發業務進度提供有力的技術保障。

包邊機；安裝調試；技術要點

車門包邊工藝是影響車門外觀質量的關鍵環節，公司對車門包邊質量十分關注。由于公司發展的需要，伺服桌式包邊機逐漸代替高能耗、易污染的液壓桌式包邊機。目前工人師傅對伺服桌式包邊機的安裝調試能力不強，本文經過現場的安裝調試經驗積累，詳細描述伺服桌式包邊機的工作原理及機構特征等基本內容，抓住安裝及調試過程的關鍵環節，梳理其技術要點，為伺服桌式包邊機安裝調試提供理論支持。

1 伺服桌式包邊機簡介

1.1車門包邊的定義及種類

車門包邊是指經過焊裝工裝拼臺把內板加強板焊接好的內板總成扣入有涂膠帶翻邊的外板，通過包邊設備先預壓約45°后，再主壓完成翻邊包住內板的一種工藝[1]，如圖1所示。包邊類型有：扁平包邊、直接包邊、尖角包邊和水滴包邊。

圖1 包邊原理

1.2 伺服桌式包邊機的工作原理

伺服桌式包邊機是由幾組依靠伺服電機作為動力源的壓刀機構組合起來的車門包邊設備，它的主要組成有（如圖2所示）：模腔、內板夾緊機構、壓刀機構、大底板和橫梁、20#物料舉升機構和10#/30#物料輸送機構。整個車門包邊動作順序如下：內外板焊合件總成→10#進料機構上升/進料輸送→20#擋板擋住/上升→20#物料機構舉升→20#物料機構下降→內板夾緊機構鎖打開→內板夾緊機構下降→切換預壓→預壓到位→預壓打開→角壓到位→角壓打開→切換主壓→主壓到位→主壓打開→20#物料機構舉升→30#出料機構舉升→30#擋料機構上升→出料輸送→30#出料機構下降→30#擋料機構下降[3]。以上是基本的包邊動作順序，另外有些門的包邊機還帶有20#擺臂輸送機構或帶滑移的壓刀機構，需增加氣動動作，或分部主壓完成門總成包邊。

圖2 伺服包邊機機構

1.3 壓刀機構

1.3.1 伺服電機桌式包邊機壓刀機構的種類

壓刀機構的種類有五種，如圖3所示：常規壓刀機構、帶底座壓到機構、帶滑移壓刀機構、主/預壓同組壓刀機構和小壓刀機構。常規壓刀機構是車門平直邊普遍采用的壓刀形式，公司各車型的伺服電機桌式包邊機均有。針對外板型面比較復雜的車門邊，比如發動機蓋、尾門的部分包邊，為保證主壓垂直的壓入角，選擇帶底座滑移的壓刀單元來改變壓入角。主/預壓同組的壓刀機構適用于受限的空間包邊，比如窗框包邊機構。小壓刀機構用于曲邊包邊，如后側門底邊處需分兩組小壓刀機構包邊。

圖3 壓刀機構種類

1.3.2 伺服電機桌式包邊機壓刀機構的特征

壓刀機構的特征有（如圖4所示）：（a）加壓部采用的是X焊槍型機構，此機構同時加緊下模和加工零件，并且在機器內控制進行包邊時的反力；（b）動力源是采用扭矩連桿機構，向加工型面使用小馬力送出大馬力的構造；（c）采用平行連桿機構，可以和沖壓型包邊機同等或者以上的壓力；（d）采用伺服馬達和滾珠絲杠，可以控制各部位的速度，定位時還可以控制扭矩。

（續下圖）

（續上圖）

圖4 壓刀動作原理與特征

1.4 伺服包邊的優點

車門包邊的形式有：簡易包邊模手工包邊、沖壓式包邊機、液壓桌式包邊機、伺服電機桌式包邊機，機器人滾壓包邊。相對于其他包邊形式，伺服包邊有以下優點：（a）成本較低，可以單獨訂貨，節省設備投資成本；（b）節拍較高，可以設計達到60 JPH；（c）質量穩定，對應各種各樣的形狀，選擇對零件最適當的包邊方法，保持高質量的精度；（d）便于成線，考慮生產節拍、質量、空間、沖壓件的形狀，對應設計設備和加工制造；（e）節能環保，省電、無油污、噪音低。

2 伺服桌式包邊機安裝

2.1 安裝順序

伺服桌式包邊機的安裝順序為先部裝再總裝，需要部裝的機構有：壓刀機構的動力總成、內板定位機構夾具單元、進/出料輸送機構、舉升機構等。內板定位機構和橫梁組裝到一起再吊裝到立柱上，各組壓刀機構部裝完成后再吊裝到大底板上。如圖5所示，伺服桌式包邊機的安裝順序為：大底板→模腔→舉升機構→壓刀機構→立柱→橫梁&內板定位機構→輸送擋板/滾輪。考慮到運輸的需要，進出料機構待包邊機進場就位后再安裝。

圖5 包邊機部裝與總裝

2.2 安裝要點

伺服桌式包邊機的安裝要注重各環節的細節部分，要求做到精準，尤其是滾珠絲杠部分的安裝更為重要。首先，要保證聯軸器和安裝座的零件的表面粗糙度、圓柱同軸度/垂直度符合設計要求，我公司第一個項目的伺服桌式包邊機有大批零件加工不合格裝不了而報廢；其次，注意3個軸承的安裝方向，采用的NSK系列滾珠軸承有標識受力方向的箭頭符號，兩個指向壓刀一個指向電機側；再次，要檢查電機與減速器的鎖緊螺釘必須上緊并做好標識，之前有回廠后的伺服桌式包邊機壓刀機構動力總成鎖緊螺釘未上緊的情況，由于現場空間受限，吊裝設備缺乏，拆出來重新上緊工作量非常大；最后，每一套動力總成部裝完成后必須進行滾珠絲杠圓跳動量測試，如圖6所示，保證徑向圓跳動量≤0.05 mm，否則就是不合格的產品。

圖6 動力總成與徑向圓跳動測量

根據以往幾個項目的經驗，伺服桌式包邊機安裝時還要注意，零件安裝面有油漆的表面須除漆、打磨平整后再進行安裝，以保證機構的精度。刀架的銅墊片不能漏裝，否則壓刀機構通電后運動會有問題。每套壓刀機構部裝完成后，用解碼器接電，手動搖到設計原點位置和主壓到位位置，檢查機構的運動順暢性和刀面與模腔型面的匹配情況。

3 伺服桌式包邊機調試

3.1 調試內容

伺服桌式包邊機的調試包括：包邊機就位、機構運動順暢調試、設置主預壓伺服參數和包邊質量提升調試。包邊機的就位就是包邊機回廠后，按照工藝布局圖包邊機的位置指揮大叉車把包邊機擺放到位，然后用2個框式水平儀進行大底板的水平度調試，保證兩個方向的平面度在0.02 mm/m內。機構運動順暢性調試是在氣動管路和電控控制線安裝完成后進行，氣動包括10#進料輸送機構升降動作、舉升機構升降動作、內板定位機構升降動作、鎖緊機構動作、20/30#擋料機構升降動作以及主預壓切換動作，基本是一個氣缸對應一個電磁閥控制；電控包括壓刀機構電機、氣缸感應開關信號、零件接近開關信號、控制柜以及觸摸屏。機構順暢性調試主要進行氣缸動作速度快慢調試、輸送帶傳動高度一致性調試和壓刀機構限位的調試。

3.2 伺服壓刀調試

設置主預壓伺服參數工作是在各壓刀機構完成原點位置設置后進行，原點位置設定，是根據設計的壓刀機構原位制作專門的量塊工具，用手工搖動機構到量塊卡住位置反饋給電控工程師設定該原點位置。設置完原點位置后，首先要檢查壓刀機構的兩邊刀臂的卸力塊是否已扣住模腔，如果有間隙，需調整緊固螺栓調節楔形塊的位置來調整，然后調整主預壓角度螺桿可以獲得理想壓入角，但要檢查主預壓切換的限位塊是否都貼合，每套壓刀機構切換都有3個限位塊，要保證壓刀機構受力平衡，就要調合此3個限位塊，壓刀機構限位塊、楔形塊和調整螺桿的位置如圖7所示。主預壓伺服參數可以依據設計值輸入，然后根據現場試壓調試件的包邊效果從小到大逐步完善各機構伺服參數設置，但要保證電機扭矩值不能超過極限值。獲得良好的預壓角度是包邊質量的關鍵，一般情況預壓完翻邊成45°角，但有些造型復雜或翻邊高度偏矮的邊需要預壓后翻邊成小于45°甚至接近于30°角，才能保證主壓后的包邊質量。調預壓角度時有一個原則性的底線，預壓刀不能頂住模腔，否則電機扭矩值會急劇增大，刀塊安裝螺栓會疲勞損壞甚至直接拉斷。主壓伺服參數的設置根據包邊后的鈑金厚度來適當調整，例如門外板及內板厚度均為0.7 mm時，伺服包邊包完后要求鈑金零件厚度為2.1 mm[2]，如不符合要求可以適當增大主壓伺服參數，扭矩太大主壓伺服參數不能增加可以在主壓刀背面加墊片來調整，主壓刀螺孔加工時留有單邊1.5 mm的調整量。

圖7 壓刀調試

3.3 包邊質量評審

經過試壓多件試模件后，包邊外表質量基本沒有表面變形、邊緣塌下、圓角皺折、邊緣凸起、波浪或尺寸變化等不可接受的缺陷后，就可以將包完的門到門總成檢具檢查間隙段差值了。間隙值標準為5±0.5 mm，如果整體往一邊偏，可以適當調整內板定位機構的定位銷位置來調整內外板相對位置，從而得到合格的間隙值。調到感覺基本滿足生產要求后，可以組織相關區域的負責人進行第一次包邊質量評審，然后伺服桌式包邊機調試根據反映的包邊質量問題進行最后的包邊質量提升調試。然后再組織第二次包邊質量評審來確認各區域反映的問題解決完成后，進行封樣交付車間生產。

4 結束語

隨著我公司發展迅猛，伺服桌式包邊機的數量也越來越多，項目要求的安裝調試節點越來越短，安裝調試技術團隊技術要求越來越高。本文是經過多個項目實施總結出的安裝調試經驗方法，對新從事伺服桌式包邊機安裝調試的人員有很好的指導意義，為高效完成伺服桌式包邊機安裝調試工作提供理論支持。

[1]何寶杰.車門包邊中的質量缺陷原因和對策[J].機械工人（熱加工），2000（11）：60-62.

[2]程楠.水滴包邊技術在汽車發動機罩蓋上的應用[J].汽車工藝與材料，2016（1）：11-13.

[3]宋曉琳.汽車車身制造工藝學[M].2版.北京：北京理工大學出版社，2006.

One-type Servo Table Hemming Installation&Debugging Method

LI Guo-liang，NONG Sheng-fu，LU Jing-an
（SAIC GM Wuling Automobile Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China）

Explored key point of every link and grasped the technology gist in the process one type of servo table hemming installation&debugging.The gate hemming can finish efficient and high quality on time by project required.Supply powerful technology for company's new product developing business.

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U468

A

1672-545X（2017）03-0118-03

2016-12-27

李國良（1986-），男，廣西欽州人，助理工程師，本科，研究方向：樣車制造及工裝夾具安裝調試；農勝夫（1973-），男，廣西崇左人，技師，研究方向：包邊機安裝調試與維修；陸景安（1974-），男，廣西河池人，技師，研究方向：包邊機安裝調試與維修。