汽車焊裝門蓋線包邊模具的換模小車研究

徐超 陸征祺 張悅 姚曉春

摘 要：文章介紹了一種在白車身焊裝門蓋區(qū)域應(yīng)用的包邊模具換模小車，適用于包邊模具下線運(yùn)輸過程中轉(zhuǎn)運(yùn)空間有限、作業(yè)通道狹窄的情況，在提高人員工作效率、增加車間的空間利用率以及降低人力成本方面具有明顯的效果。

關(guān)鍵字：包邊模具;換模小車;人力成本

Abstract： This article introduces a kind of die change car of hemming die applied in Body Shop closure area， which is suitable for the situation that the transfer space of hemming die is limited and the logistics channel is narrow in the process of offline transportation. It has obvious effect on improving the working efficiency of personnel， increasing the space utilization rate of workshop and reducing the human cost.

Keywords： Hemming die; Die change car; Human cost

1 引言

隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，各汽車廠商具備多車型柔性生產(chǎn)的能力，對(duì)制造車間的工藝空間面積需求量變大，車間內(nèi)線體的規(guī)劃布局既精益又緊湊，導(dǎo)致了車身焊裝門蓋區(qū)域包邊模具下線運(yùn)輸過程中，存在人工叉車運(yùn)轉(zhuǎn)空間有限、作業(yè)通道狹窄的情況。針對(duì)這一情況，采用以麥克納姆車負(fù)載模具運(yùn)行的換模小車來替代原人工操作叉車的運(yùn)輸方式，此換模小車具有平面內(nèi)全向移動(dòng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)前行、橫移、斜行、旋轉(zhuǎn)及其組合等運(yùn)動(dòng)方式，能夠快速便捷實(shí)現(xiàn)包邊模具的運(yùn)輸，在提高人員工作效率、增加車間的空間利用率以及降低人力成本方面具有明顯的效果。

2 換模小車結(jié)構(gòu)說明

2.1 換模小車結(jié)構(gòu)

目前焊裝門蓋線包邊模換模工具多為人工叉車，此換模小車采用驅(qū)動(dòng)小車負(fù)載模具運(yùn)行的換模小車來替代原人工操作叉車的運(yùn)輸方式，換模小車主要由兩部分組成：車體和載模平臺(tái)，如圖1所示，換模小車自帶驅(qū)動(dòng)裝置，并在模具下線切換完成后帶著模具運(yùn)輸，同時(shí)具備有線和無線兩種控制操作方式。

換模小車車體采用的是麥克納姆輪，如圖2所示，這樣就使得轉(zhuǎn)運(yùn)車具有平面內(nèi)全向移動(dòng)的功能。能夠?qū)崿F(xiàn)前行、橫移、斜行、旋轉(zhuǎn)及其組合等360°運(yùn)動(dòng)方式，非常適合轉(zhuǎn)運(yùn)空間有限、物流通道狹窄的環(huán)境，在增加焊裝車間的空間利用率、降低人力成本以及提高工作效率方面得到了顯著的改善。

2.2 載模平臺(tái)結(jié)構(gòu)

載模平臺(tái)上配備如推拉掛鉤、減速電機(jī)、模具導(dǎo)向等裝置實(shí)現(xiàn)模具交換的半自動(dòng)化。推拉電機(jī)采用外接電源。推拉掛鉤裝有拉手，需手動(dòng)脫鉤，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掛鉤。通過導(dǎo)向輥?zhàn)雍凸潭⊕煦^來實(shí)現(xiàn)與換模設(shè)備的對(duì)接與定位，如圖3所示。

2.3 雙導(dǎo)向輥道結(jié)構(gòu)

承載輥道為獨(dú)立一體式結(jié)構(gòu)，可成套安裝在臺(tái)車上，輥道由軌道板、滾針凸輪導(dǎo)向器等組成，如圖4所示，特殊的導(dǎo)向器可保證更長(zhǎng)的使用壽命周期，來滿足焊裝車間焊接工況的使用要求。

3 換模小車原理及功能

3.1 換模小車原理

載模平臺(tái)與麥克納姆車以活動(dòng)定位方式聯(lián)結(jié)，麥克納姆車上裝有四塊導(dǎo)向板，如圖5所示，最大升降行程80mm，車體與框架連接時(shí)先安裝小車一側(cè)的兩個(gè)導(dǎo)向板，手動(dòng)調(diào)整小車移動(dòng)到位，安裝另一側(cè)導(dǎo)向板，實(shí)現(xiàn)小車和載模平臺(tái)的定位連接。小車與換模平臺(tái)對(duì)接過程中由平臺(tái)前設(shè)置的兩個(gè)導(dǎo)向輪和換?？蚣躒型塊對(duì)接，保證對(duì)中;小車落下，前支腿落在調(diào)整墊板上，掛鉤與調(diào)整墊板上的掛鉤軸對(duì)接，保證推拉過程小車的穩(wěn)定。后支腿地面不作處理，前支腿地面墊板需要通過增減墊片來調(diào)整水平高度保證對(duì)接的水平度在0.5°以內(nèi)，如圖6所示。

換模小車前端裝有兩個(gè)導(dǎo)向輥?zhàn)雍蛼煦^，換模架裝有兩個(gè)與之配合的V型塊，地面安裝兩個(gè)與之配合的掛鉤軸。當(dāng)小車需要與換模架連接時(shí)，首先手動(dòng)操作小車使小車處于可以與換模架對(duì)接的位置，然后在V型塊導(dǎo)向的作用下小車?yán)^續(xù)向前行走到終點(diǎn)，V型塊起到導(dǎo)向和強(qiáng)制對(duì)中的作用，之后小車下降，掛鉤隨載模平臺(tái)下落與掛鉤軸連接，最終使得小車與換模架達(dá)到對(duì)接狀態(tài)，如圖7所示。

3.2 換模小車裝模流程

當(dāng)焊裝車間進(jìn)行車型切換時(shí)，換模小車前進(jìn)到位并進(jìn)行導(dǎo)正、定位，小車下降完成對(duì)接并進(jìn)行限位、對(duì)接，然后開始上電操作，將掛鉤推出掛上模具，再拉動(dòng)模具回原點(diǎn)并斷開電源，此時(shí)小車上升，即可運(yùn)送模具。

3.3 小車換模操作方式

為了防止誤操作，按功能采用兩手柄，換模小車操作通過無線手柄進(jìn)行操作，功能如下：

3.4 創(chuàng)新理念

換模小車采用麥克納姆輪，使得運(yùn)輸小車能夠具備平面內(nèi)360°全向移動(dòng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)前行、平移、旋轉(zhuǎn)、斜行等各種組合運(yùn)動(dòng)方式。從人工運(yùn)輸模具發(fā)展到遙控小車運(yùn)輸，體現(xiàn)了汽車焊裝門蓋線智能制造的水平發(fā)展飛快，既解決了人工叉車運(yùn)輸受作業(yè)空間和物流場(chǎng)地狹小的問題，又克服了人工作業(yè)繁瑣以及耗時(shí)長(zhǎng)的困難，為焊裝門蓋線工藝規(guī)劃方案開辟了新的思路和方法，極大地提升了人員利用率以及空間使用率，降低了汽車行業(yè)人力成本，為汽車行業(yè)的降本增效帶來了顯著的效果。

4 展望

本文希望通過新概念、新結(jié)構(gòu)、新工藝的高效創(chuàng)新型換模小車，可以解決焊裝車間門蓋線換模小車人工裝卸模具時(shí)間長(zhǎng)，操作人員效率低下，門蓋線體工藝空間布置等問題。為高節(jié)拍、高精度、高效率運(yùn)行的汽車焊裝門蓋線換模系統(tǒng)的可靠制造產(chǎn)生了顯著效益，為汽車行業(yè)智能制造做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。