白車身焊裝線柔性方式研究

劉國斌

【摘 要】白車身焊裝線作為白車身的生產主體，其柔性能力決定了主機廠的生產能力及不同平臺車型的生產能力，通過研究白車身焊裝線柔性方式，提高柔性生產能力，縮短新產品生產準備時間。

【關鍵詞】白車身焊裝線;柔性生產;白車身

【中圖分類號】U468.2 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）11-0028-03

白車身作為汽車的安裝骨架，其制造過程復雜，需要工裝精確定位后再進行焊接。近年來，汽車市場競爭激烈，為了實現產品快速開發及降低新車型導入成本，需要焊裝生產線實現柔性生產。以下是幾種柔性方式。

1 同平臺白車身簡易線模式

同平臺車身產品特點在于下車體基本一致，主要差異在于上車體，該方式通過相同工藝的工位采用并列排列的方式實現白車身柔性生產，比如主線的合拼工位，通過并列放置不同車型的合拼工位進行不同車型的定位焊接。如圖1所示，通過總拼2#預裝不同車型側圍，A車型通過3#進行合拼，B車型通過4#工位進行合拼。

該方式要求場地比較大，在前期生產線的開發時需要確定產品的輸入，后續需要增加導入的車型，更改較大，時間周期長，具有一定的局限性。

2 同平臺白車身柔性夾具模式

由于同平臺白車身的特點，因此采用多自由度機構實現不同車型的定位切換。該方式通過可切換的下車體定位單元與上車體定位單元組成，下車體定位單元如圖2所示，通過電機帶動高精度轉臺實現4種狀態的精確定位，對下車體進行精確定位。

上車體通過柔性定位抓手對上車體進行精確定位，定位裝置如圖3、圖4所示。

上車體柔性定位抓手通過伺服電機帶動定位氣抓移動到達精確位置鎖定后對上車體進行定位。

通過柔性上、下車體定位單元組合使用，實現對車身的定位焊接，實現白車身生產線的柔性生產。該方式實現產品柔性設備投入少，開發快，但是受限于產品的一致性的約束，對車型的平臺化水平及產品長期規劃要求較高，不能靈活應對汽車市場的需求，具有一定的局限性。

3 多品種白車身柔性混批生產線模式

多品種白車身柔性生產線（如圖5所示）可以在生產線上進行多車型的混批生產，兼容不同平臺的車型生產。以下車體門檻內板上件定位焊接工位為例，該工位實現柔性需要解決以下問題：下車體定位輸送實現可切換;門檻板上件料框實現柔性可切換;定位抓手實現柔性可切換。

下車體輸送定位采用快速切換工裝實現，通過機器人從庫位中抓取夾具放置在滑撬本體，通過機械自鎖機構對切換實現精確定位，滿足柔性定位要求。切換原理如圖6所示，通過機器人抓取A、B、C、D 4組下車體定位單元，實現不同車型的定位夾具切換。

門檻上件料框采用可切換推拉方式實現，不同車型開發不同的精確料框，通過每個工位固定在地面的對接機構對不同料框實現精確定位，通過機器人對零件的抓取然后對零件進行精確定位。其組成方式如圖7所示，該機構主要由地面定位機構與精確定位小車組成，通過地面定位機構對不同車型的料框實現精確定位，滿足機器人重復定位上件精度要求。

由于不同車型零件差異較大，因此很難通過機構的柔性兼容所有車型。實現不同車型的抓手定位通過可快速切換的抓手進行，在工位布置2個車型的抓手放置架，通過停產時對不用生產的抓手及將要生產的抓手進行切換實現批量混批生產。最終形成的柔性定位布局方案如圖8所示。

該方式可以實現多車型混批生產，但是由于場地的局限，相應工位放置的車型定位裝置有限，只能實現混批生產，不能實現實時混流生產，切換后的工裝需要較大的場地進行放置。

4 智能切換白車身柔性生產線模式

該方式在混批的基礎上進行改進，由人工進行切換的料框抓手等車型裝備通過AGV小車進行，切換后的夾具由AGV拉到相應的立體夾具庫進行存儲，實現智能實時切換車型的生產（如圖9所示）。

通過白車身柔性生產線的開發與建設使用，提高工廠生產車型的品種多元化，提高市場的響應速度。

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