下面文章主要以汽車制造中焊接車間為例，重點闡述主線的合拼工位柔性化生產(chǎn)形式，并且針對當(dāng)前比較常見的采用零點定位系統(tǒng)的柔性化生產(chǎn)形式做詳細(xì)的闡述，車身柔性化生產(chǎn)在各車企之中已成為一種常態(tài)化形式。這種柔性生產(chǎn)模式可以快速跟進(jìn)市場、節(jié)約投資成本，因此在很大程度上增強(qiáng)了企業(yè)的競爭優(yōu)勢，希望這類生產(chǎn)方式能夠給車企在設(shè)計線體時提供更多參考。

　　關(guān)鍵詞：汽車車身,焊裝,柔性化,零點定位系統(tǒng)

　　1前言

　　焊接作為傳統(tǒng)汽車制造業(yè)中最重要的制造過程之一，在很長的一段時期里仍將在汽車制造業(yè)占據(jù)重要地位。各汽車制造商實現(xiàn)焊接生產(chǎn)線柔性化生產(chǎn)形式是一種必然趨勢。目前，國外一些先進(jìn)的汽車生產(chǎn)企業(yè)在焊裝生產(chǎn)線柔性化方面憑借多年的經(jīng)驗積累已經(jīng)有了十分完善的實現(xiàn)方式。國內(nèi)各汽車企業(yè)也在積極推動實現(xiàn)焊裝生產(chǎn)線柔性化，并逐步取得了一定的經(jīng)驗。本文就零點定位系統(tǒng)在焊裝柔性化生產(chǎn)中的運用做一個詳細(xì)的介紹。

　　2焊裝生產(chǎn)線的主要工藝流程

　　汽車焊裝生產(chǎn)主要就是汽車白車身的制造，對于轎車來說，車身焊裝線包括前地板總成線、后地板總成線、頂蓋總成線、機(jī)艙總成線、左右側(cè)圍總成線、四門二蓋總成線、前后防撞梁總成線、車身裝配線、車身調(diào)整線等。

　　3合拼柔性化

　　柔性化焊裝線主要是指在第一次投入建設(shè)一條焊裝線時，在車間考慮設(shè)備公用動力的通用化，在關(guān)鍵工位考慮多種車型共線生產(chǎn)的切換模式，通過局部切換部分專用工裝及設(shè)備就可以滿足同一條焊裝生產(chǎn)線實現(xiàn)多種車型的焊接生產(chǎn)。因柔性化的焊裝生產(chǎn)線具有節(jié)約成本，縮短項目周期，提高效率等優(yōu)點，所以各車企都在積極推動焊裝線的柔性化。

　　對于裝配線而言，合拼工位顯然是其關(guān)鍵工位。那么裝配線的合拼工位要如何來實現(xiàn)多種車型的混線生產(chǎn)呢?本文以江鈴新能源焊裝工廠的生產(chǎn)線作為例子進(jìn)行闡述。江鈴新能源焊裝工廠規(guī)劃E300&E180&NE160三個車型白車身柔性生產(chǎn)線，按照一期15JPH(單班30000臺/年)產(chǎn)能進(jìn)行規(guī)劃(預(yù)留二期25JPH)。生產(chǎn)方式為主焊接線為三車型柔性化共線生產(chǎn);前機(jī)艙、前地板、后地板及側(cè)圍總成線采用人工切換夾具實現(xiàn)三車型柔性化共線生產(chǎn);分總成為三車型人工焊接夾具批量切換生產(chǎn);車身裝調(diào)線為三車型共線。

　　(1)零點定位系統(tǒng)

　　采用專利夾頭的鎖緊模塊(cylinder)，能保證工件在裝夾過程定位和鎖緊同步完成。定位原理圖中，1號精密模塊定義系統(tǒng)的零點，2號補償模塊起調(diào)整補償，保證重復(fù)定位精度0.002mm，3號鎖緊模塊主要起鎖緊的作用，最大鎖緊力達(dá)到1040000N。

　　(2)專用夾具運行系統(tǒng)在裝配線的主拼工位，每種車型的專用定位夾具采用框架式結(jié)構(gòu)。一臺轎車白車身總成夾具由四個模塊組成。白車身前段夾具由模塊1和模塊2合拼組成，白車身后段夾具由模塊3和模塊4合拼組成。左/右側(cè)圍總成、下車體總成、頂蓋前/后橫梁在預(yù)拼工位通過搭扣預(yù)拼完成后，滾床頂升滑撬進(jìn)入白車身。

　　通過滾床，滑撬帶著白車身從預(yù)拼工位到達(dá)合拼工位。感應(yīng)器感應(yīng)滑撬到位后，滾床下降，白車身落入主拼工位。夾具四個模塊分別通過換槍盤與四臺機(jī)器人連接。機(jī)器人分別帶著夾具模塊1與夾具模塊2通過上端2個零點定位系統(tǒng)鎖緊組合為一體。夾具模塊1與夾具模塊2組合體同時下降到達(dá)相應(yīng)位置，最后通過下端的4個零點定位系統(tǒng)鎖緊后固定到BASE板上。夾具模塊3與夾具模塊4采用相同原理固定在BASE板上，4個夾具模塊同時對白車身進(jìn)行定位。

　　在整個柔性裝配線中，機(jī)器人起到至關(guān)重要的作用。機(jī)器人需要完成專用夾具的合拼，搭載焊鉗對車身自動焊接，同時在車型切換生產(chǎn)時，完成不同車型件間專用夾具的切換。采用帶零點定位系統(tǒng)的框架式專用夾具具有以下優(yōu)點：①將專用夾具從單側(cè)單一夾具模塊拆分成兩個模塊，減輕模塊重量，實現(xiàn)機(jī)器人切換，極大地簡化了多車型柔性生產(chǎn)的切換模式。②單一夾具模塊減小后，對存儲空間的要求降低了，節(jié)約焊裝廠的場地。③極大地降低了成本。但同時帶零點定位系統(tǒng)的框架式專用夾具對零點定位系統(tǒng)的穩(wěn)定性和車身零件分總成的精度提出了較大要求。

　　(3)車身運輸循環(huán)系統(tǒng)

　　車身零件總成在工位間的輸送方式也是柔性化生產(chǎn)線中非常重要的一環(huán)。在這條焊裝生產(chǎn)線中，車身采用滾床加滑撬的形式。滑撬采用三車型共用方案，避免了生產(chǎn)車型切換時滑撬的切換。通過PLC系統(tǒng)控制，滑撬通過滾床從上道工序滑到下道工序，在工序末端則通過升降機(jī)上升到二樓平臺，在二樓平臺移動到調(diào)整線區(qū)域，再次通過升降機(jī)下降到調(diào)整線。同理，滑撬在調(diào)整線通過升降機(jī)切換到裝配線，從而滑撬在裝配線和調(diào)整線實現(xiàn)一個封閉的循環(huán)。

　　4結(jié)束語

　　目前，這條生產(chǎn)線是江鈴集團(tuán)唯一在合拼工位采用帶零點定位系統(tǒng)的框架式專用夾具生產(chǎn)線，也是唯一可以實現(xiàn)三車型柔性化生產(chǎn)的生產(chǎn)線。這條生產(chǎn)線對A0級以下的乘用車焊裝車間兩至三車型柔性化生產(chǎn)線具有建設(shè)投資小、裝配線柔性化生產(chǎn)切換方式簡單快速的優(yōu)勢，可供業(yè)界參考。

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　　汽車方向期刊推薦：《汽車工藝與材料》原名汽車制造，創(chuàng)刊于1986年，由中國汽車工程學(xué)會汽車制造技術(shù)分會、汽車材料分會和長春汽車材料研究所主辦，它是國內(nèi)汽車行業(yè)主要報道汽車制造技術(shù)與材料應(yīng)用研究等的技術(shù)刊物。