焊裝輸送線簡介

1、焊裝輸送線焊裝輸送線2009.6.24修改 都韌剛車身焊裝輸送線是裝焊生產(chǎn)線的一個重要組成部分。是實(shí)現(xiàn)各工位之間的制件傳送的裝置。是汽車制造過程中一個十分重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，對制造工藝過程的機(jī)械自動化要求愈來愈高。為了提高生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強(qiáng)度，提高汽車的質(zhì)量和產(chǎn)量，應(yīng)當(dāng)盡量采用并且不斷研制先進(jìn)的機(jī)械自動化生產(chǎn)設(shè)備。輸送裝置提高了生產(chǎn)率，改善了勞動條件，保證了作為產(chǎn)品的汽車的質(zhì)量和產(chǎn)量。根據(jù)輸送線與裝焊制件的空間相對位置，可以分為底置輸送線和頂置輸送線。頂置輸送線又稱為空中往復(fù)式，一般分為吊具直送式和上夾具平移式。吊具直送式是在每個工位上方安裝一套吊具，利用這些吊具

2、在空中軌道上的同步往復(fù)運(yùn)動來輸送制件。每當(dāng)一個裝焊循環(huán)完成后，吊具自動抓住制件使其脫離升降臺，并將制件送至下一工位的升降臺面上，然后吊具回位。上夾具平移式是在每個工位上方安裝一套帶提升裝置的上夾具。每當(dāng)一個制件的裝焊循環(huán)完成后，提升裝置下降，通過上夾具將工件夾緊提升至平移高度，平移裝置帶動提升裝置將制件平移至下一工位。輸送到位后提升裝置下降，上夾具松開，將制件放入夾具體定位后，提升裝置再升起，與上夾具返回初始位置。這種輸送方式對于某些底面形狀復(fù)雜、不宜用往復(fù)桿輸送的大總成如：轎車底板、中、輕型載重車的駕駛室等，比較適用。但是，因?yàn)檩斔脱b置整體安裝在空中桁架上，位于制件的上方，故對廠房高度上有要

3、求。同時，從安全角度考慮，應(yīng)該在空中設(shè)置安全護(hù)網(wǎng)，防止制件掉落傷害工作人員。底置輸送線是常用的輸送形式，根據(jù)輸送線的結(jié)構(gòu)形式，大體可以分為：舉升直送式、滑橇輸送式、工藝小車輸送式、滾床輸送式、自動導(dǎo)向小車輸送式及往復(fù)桿輸送。由于底置輸送的常用性以及結(jié)構(gòu)形式的多樣性，下面著重就底置輸送的各種形式進(jìn)行介紹。一、舉升直送式舉升直送式是安裝在夾具舉升支架上的輸送體升起后，將制件舉起脫離夾具，直接將制件輸送至下一工位的輸送方式。根據(jù)輸送體的不同，可以分為滾輪輸送和皮帶輸送。滾輪輸送式在舉升支架上安裝的是滾輪，在各個工位之間用滾道連接起來，通常用手工的方法將制件推送到下一工位。如（圖1），為華普海域506

4、車型側(cè)圍線輸送裝置。這種生產(chǎn)線勞動強(qiáng)度較大，效率較低，適用于批量不大的生產(chǎn)。皮帶輸送在舉升支架上安裝的是同步齒型帶，通過電機(jī)帶動皮帶輸送制件，如（圖2），為華普海域506車型行李箱輸送裝置。由于制件直接與滾輪或皮帶接觸，因此制件形狀應(yīng)平滑，如果有太多的彎曲、凹凸，輸送時會產(chǎn)生顛簸、震動，損傷制件表面。 圖1圖2二、滑橇輸送式滑橇是安裝有定位裝置，用來托舉制件的支架。滑橇輸送式就是利用滑橇在輥道移動，實(shí)現(xiàn)工件水平輸送的方式。輥道安裝在各個工位的舉升支架上，當(dāng)一個裝焊循環(huán)結(jié)束時，各個工位的舉升支架同時舉起，使輥道升起到同一高度，驅(qū)動滑橇將制件輸送到下一工位。到位后各工位的舉升支架下降，滑橇與制件脫

5、離，將制件放入夾具中定位?；凛斔褪礁鶕?jù)驅(qū)動滑橇的方式，可以分為手工滑橇和摩擦輪輸送式。用手工推動滑橇輸送的方式稱為手工滑橇。如（圖3），為奇瑞汽車H13商務(wù)車側(cè)圍線手工滑橇輸送方式。（圖4）為吉輕D82A主焊線手工滑橇輸送方式。通過減速電機(jī)帶動摩擦輪，利用摩擦輪與滑橇之間產(chǎn)生的摩擦力作為動力，推動滑橇輸送的方式稱為摩擦輪輸送式。如（圖5），為夏利X121側(cè)圍的摩擦輪輸送式滑橇。 圖3滑橇輸送根據(jù)滑橇的運(yùn)行方式可分為往復(fù)式滑橇輸送和通過式滑橇輸送。往復(fù)式滑橇輸送在制件輸送到下一工位，舉升下降到位后，滑橇通過手工或摩擦輪方式返回原工位，實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動。通過式滑橇輸送的滑橇跟隨制件從初始工位直到最后

6、工位下線，滑橇堆積在下線工位，由人工或機(jī)械的方式運(yùn)回初始工位重新裝到輸送線上?？梢?，通過式滑橇輸送效率低，勞動強(qiáng)度大。因此，滑橇輸送大多數(shù)采用的是往復(fù)式輸送方式。 圖4圖5為了保證滑橇運(yùn)行的平穩(wěn)性和定位的準(zhǔn)確性，滑橇在加工制造過程中要保證相同的外形尺寸和加工精度。三、工藝小車輸送式 通過工藝小車輸送托舉制件，在工位間傳輸?shù)男问椒Q為工藝小車輸送。工藝小車輸送式與滑橇輸送式的原理一樣。滑橇在輥道上運(yùn)行，而工藝小車通過自身帶有的輪子在軌道上運(yùn)行。如（圖6），為華普TX4的工藝小車輸送方式。工藝小車通常通過手動推動，因此勞動強(qiáng)度大，工作效率低。不適合大批量的生產(chǎn)。圖6四、滾床輸送式 滾床輸送式是一種特

7、殊的滑橇輸送形式。其舉升裝置通常由電機(jī)帶動同步齒形帶，驅(qū)動曲柄旋轉(zhuǎn)180度，或者驅(qū)動齒輪與齒條嚙合，從而實(shí)現(xiàn)輸送線本體的舉升、落下。工件的水平輸送是通過電機(jī)帶動同步齒形帶，使摩擦輪轉(zhuǎn)動，驅(qū)動滑橇運(yùn)行實(shí)現(xiàn)的。如（圖7），為奇瑞汽車H13商務(wù)車主焊線滾床輸送方式。 圖7由于滾床的結(jié)構(gòu)形式已經(jīng)逐漸標(biāo)準(zhǔn)化，通用性日益增強(qiáng)，因此有很多專業(yè)廠家可以設(shè)計生產(chǎn)輥床。用戶只要提出舉升高度、工位跨度、摩擦輪跨距等參數(shù)即可。與滾床相配的滑橇可自行制造，或由滾床廠家直接設(shè)計制造。從以上的結(jié)構(gòu)介紹中可以看出，舉升直送式、滑橇輸送式、工藝小車輸送式、滾床輸送式的舉升裝置是獨(dú)立安裝在各工位夾具體上的，各工位舉升裝置有獨(dú)立的

8、動力源，因此各工位的舉升過程并不是完全同步的，但舉升到位后，其升起的高度必須是等高的，以保證滑橇水平輸送過程的平穩(wěn)。由于滑橇水平輸送是同時進(jìn)行的，因此各工位舉升的時間也不能相差太多，以免出現(xiàn)等待的現(xiàn)象，影響生產(chǎn)效率，降低焊接節(jié)拍。五、自動導(dǎo)向小車輸送式自動導(dǎo)向小車輸送式也稱為臺車輸送式。臺車實(shí)際上就是定位夾具本身，工件在臺車上定位，在電機(jī)的驅(qū)動下在軌道上運(yùn)行，從第一工位直到最后一個工位，然后從循環(huán)的回路返回到第一工位。如（圖8），為轎車公司M2輸送線的局部圖。圖8臺車在軌道上無法保證工件定位的精度，因此焊接時氣缸舉升裝置舉起臺車定位。臺車輸送時舉升裝置下降將臺車落入軌道中。與其他的輸送形式不同

9、，臺車在輸送過程中，工件始終定位夾緊在臺車中不動，直至同臺車一道運(yùn)行至最后一個工位下線，因此工件的定位精度高。臺車輸送式結(jié)構(gòu)簡單可靠，適應(yīng)多種車型的柔性生產(chǎn)能力強(qiáng)，代表了車身制造技術(shù)的發(fā)展方向。六、往復(fù)桿輸送式焊裝線上各工位托舉制件的定位機(jī)構(gòu)，安裝在貫穿全線的兩條并列的滑橇上，通過這兩條滑橇的往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)制件傳輸?shù)妮斔头绞椒Q為往復(fù)桿輸送。這兩條滑橇外形像兩根長桿，通常稱為往復(fù)桿。 往復(fù)桿式輸送線與滑橇式輸送線最大的區(qū)別在于，滑橇式輸送線的各個舉升裝置分別安裝在各自工位的夾具底板上，因此各個舉升是相對獨(dú)立的。而往復(fù)式輸送線的舉升裝置盡管也分別安裝在各工位的夾具底板上，但他們通過連接部件連接成一

10、體，使各工位夾具的底板也通過輸送線連接為一體。因此輸送線中所有夾具的底板必須超平、找正，調(diào)整為等高，并用過梁連接，才能保證輸送線舉升和傳輸?shù)耐叫院推椒€(wěn)性。這對夾具的調(diào)整提出很高的要求。往復(fù)桿式輸送線中往復(fù)桿行走軌跡為舉升、傳送、下降、返回。當(dāng)往復(fù)桿升起時將制件托起脫離夾具的定位，然后向前傳送，將制件輸送到下一工位，往復(fù)桿下降，將制件放入夾具里定位，最后往復(fù)桿返回原位。往復(fù)桿式輸送線主要由以下部分組成：舉升裝置、水平輸送裝置、舉升驅(qū)動裝置、輔助舉升裝置、水平導(dǎo)輪連板等。1.舉升裝置 往復(fù)桿輸送線的舉升裝置將制件托起脫離夾具的定位，為制件的傳送做準(zhǔn)備。舉升裝置是往復(fù)桿輸送線的重要組成部分。根據(jù)舉

11、升裝置的結(jié)構(gòu)形式，往復(fù)桿輸送線可分為齒輪齒條式、曲柄擺臂式、曲柄滑塊式、交叉臂式等。1.1齒輪齒條舉升式齒輪齒條舉升式是通過齒輪與齒條的嚙合，將輸送線舉起，傳送制件的方式。這種方式將動力系統(tǒng)的拉力由水平齒輪齒條傳遞給垂直齒輪齒條，轉(zhuǎn)化為向上的舉升力。垂直齒條安裝在基座中，與基座中的導(dǎo)套配合，垂直齒條在這里既是傳遞舉升動力的零件，也是保證舉升平穩(wěn)性的導(dǎo)桿。如（圖9），為華菱H08車型主焊線使用的齒輪齒條式往復(fù)桿輸送線局部圖。 圖9齒輪齒條舉升式結(jié)構(gòu)簡單、可靠，制造調(diào)試便利。由于采用齒輪齒條傳遞動力，因此傳遞效率高，響應(yīng)速度快，舉升同步性好，有明顯的優(yōu)點(diǎn)，是廣泛采用的形式之一。但是由于舉升齒條安裝

12、在臺面上，往往比夾具底板的厚度長很多，因此輸送線安裝前必須開挖地坑，增加了基礎(chǔ)施工量。同時，安裝和維修也必須經(jīng)常進(jìn)入地坑，增加了工作的難度。1.2曲柄擺臂舉升式曲柄擺臂舉升式的機(jī)械原理是多平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)。每個工位的舉升裝置都是一個平行四邊形連桿，焊裝線上所有工位的舉升裝置通過水平連桿連為一體，形成多平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)。輸送線動力裝置拉動動力曲柄旋轉(zhuǎn)，動力曲柄通過回轉(zhuǎn)軸將扭矩傳遞給舉升裝置使曲柄擺臂回轉(zhuǎn)，托舉起整個輸送線。如（圖10），為解放公司J6卡車曲柄擺臂舉升式輸送線的局部圖。圖10曲柄擺臂舉升式結(jié)構(gòu)明快、輕盈，輸送線工作時震動小、噪音低，全部的裝置均安裝在夾具臺面上，無需開挖基礎(chǔ)，使

13、安裝和維修都很便利，是目前經(jīng)常采用的形式。但是由于曲柄擺臂舉升式采用的是平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)，所有的曲柄擺臂及連桿的尺寸必須相等，否則無法形成平行四邊形，導(dǎo)致舉升時因別勁而無法運(yùn)動甚至損壞輸送線。因此曲柄擺臂舉升式對輸送線的加工和調(diào)試精度提出了很高的要求。1.3曲柄滑塊舉升式該舉升結(jié)構(gòu)的機(jī)械原理相當(dāng)于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。各工位的回轉(zhuǎn)曲柄通過水平連桿連為一體，輸送線動力裝置帶動曲柄轉(zhuǎn)動時，曲柄通過垂直連桿傳遞動力，使各工位舉升裝置沿導(dǎo)向座做垂直運(yùn)動。可見，各工位舉升裝置就相當(dāng)于滑塊。如（圖11），為大眾捷達(dá)地板線的曲柄滑塊舉升形式。圖111.4交叉臂舉升式交叉臂是兩根交叉成剪刀形狀的等長的擺臂。擺臂的鉸

14、鏈回轉(zhuǎn)點(diǎn)在擺臂的中點(diǎn)處。擺臂的兩端分別安裝在舉升架和夾具底板上，擺臂一端是固定回轉(zhuǎn)鉸鏈，另一端是安裝有滑塊或滾輪的活動端。在外部動力的驅(qū)動下，活動端在導(dǎo)軌或滾道中移動，擺臂繞鉸鏈回轉(zhuǎn)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，使交叉臂在垂直方向的高度發(fā)生變化，驅(qū)動舉升架升起或下降。如（圖12），為交叉臂舉升機(jī)構(gòu)的外觀圖。圖12交叉臂舉升式的兩根交叉臂必須同時動作，才能實(shí)現(xiàn)舉升，因此交叉臂舉升式是舉升同步性最好的機(jī)構(gòu)。但是交叉臂最好在每個工位沿著傳輸方向設(shè)置一個，因此交叉臂占用的空間較大，不利于使用在夾具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的情況下。2.水平輸送裝置 水平輸送裝置由調(diào)頻電機(jī)帶動齒輪齒條將動力傳遞給往復(fù)桿，實(shí)現(xiàn)工件的水平輸送。往復(fù)桿加工的精度

15、和材質(zhì)的穩(wěn)定性對于制件的定位精度影響很大。由于往復(fù)桿很長，很難整體加工制造，因此通常由帶凸凹槽的連板連接而成，或者由鋁型材連接而成。制件的定位裝置按照工位跨距等距離的安裝在往復(fù)桿上。齒條安裝在滑橇的下面，通過與齒輪嚙合驅(qū)動滑橇前進(jìn)。電機(jī)以及齒輪等通過連接架上與輸送線舉升裝置安裝在一起，使水平輸送裝置與輸送線同步舉升下降。3.舉升驅(qū)動裝置舉升驅(qū)動裝置為輸送線的舉升提供動力。通常的動力形式有電動、氣動和液壓三種。氣動和液壓分別以氣缸和液壓缸為執(zhí)行元件，以壓縮空氣和液壓油為工作介質(zhì)，推動或拉動執(zhí)行元件的活塞桿，通過舉升傳動部件將水平方向的輸出力改變?yōu)榇怪狈较虻呐e升力。電動的形式是以電機(jī)和減速機(jī)作為執(zhí)

16、行元件，由滾珠絲杠將回轉(zhuǎn)扭矩轉(zhuǎn)變?yōu)樗椒较虻睦?，再通過舉升傳動部件將水平方向的輸出力改變?yōu)榇怪狈较虻呐e升力。氣動形式具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低 、易于維修等優(yōu)點(diǎn)。但是氣動形式只能用于輸送線較短、負(fù)載較小的場合。電動是一種簡單的輸送動力。它的主要優(yōu)點(diǎn)是啟速度動快、傳遞效率高。但是如果輸送線負(fù)載過大，電機(jī)的功率也很大，動能消耗很大，為了防止出現(xiàn)“別勁”現(xiàn)象而燒損電機(jī)，電氣設(shè)計時要增加安全設(shè)置。 液壓形式在輸送線負(fù)載較重，工位較多的情況下常采用。液壓輸出壓力高，壓力輸出過程平穩(wěn)、柔和，沖擊力小，提高了輸送線舉升過程的平穩(wěn)性，和制件定位的準(zhǔn)確性。在輸送線的設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。液壓傳輸需要另外配置液壓泵

17、站。由于液壓輸出壓力高，對于密封和安全要求高，泵站通常由專業(yè)廠家設(shè)計制造，增加了輸送線的成本。三種動力形式各有其優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)用在不同的場合。應(yīng)根據(jù)輸送線的形式、負(fù)載的大小、焊接節(jié)拍、傳動精度、工作環(huán)境、經(jīng)濟(jì)性以及安裝維修的要求等，綜合分析各種因素考慮。4.輔助舉升裝置 輔助舉升裝置是輸送線舉升的助力裝置。輔助舉升氣缸平衡掉輸送線一部分重量，減小了動力元件的負(fù)載。對于擺臂式、交叉臂式舉升形式來說，輔助舉升裝置就更為重要。擺臂式和交叉臂式舉升是通過擺臂的擺動角度變化舉起輸送線。在舉升剛剛啟動時，由于擺臂與夾具臺面夾角較小，在垂直方向形成的舉升力也較小，輔助舉升氣缸彌補(bǔ)了舉升力的不足，縮短了舉升的輔助

18、時間。輔助舉升氣缸通常單作用使用，舉升時起到助力作用。而輸送線下降時，則起到了緩沖的作用，保證了線體上下運(yùn)送的平穩(wěn)性，又降低了升降時帶來的噪聲。5.水平導(dǎo)輪連板水平導(dǎo)輪連板將各個工位的舉升裝置連接為一體，使各工位舉升時同步。連板兩側(cè)安裝有導(dǎo)向?qū)л啠诨吝\(yùn)行時起到導(dǎo)向的作用，保證滑橇水平輸送的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。為了降低與滑橇的沖擊，減少滑橇的磨損，導(dǎo)向?qū)л喭鈿ねǔ２捎媚猃埢蚓郯滨ブ圃?，?nèi)部裝有滾動軸承。同時導(dǎo)輪與連板的連接處應(yīng)安裝墊片，便于調(diào)整導(dǎo)輪間距，使滑橇通過時輕松、順暢。6.往復(fù)桿輸送線的設(shè)計要點(diǎn)升降式往復(fù)輸送線的設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試及生產(chǎn)必須完全滿足工藝要求，設(shè)計結(jié)構(gòu)合理，具有足夠的強(qiáng)

19、度和剛性。a、輸送線上升、下降時要有可靠的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，使舉升時平穩(wěn)、安全、可靠，沒有抖動、發(fā)顫現(xiàn)象。b、輸送線上升、下降到位時要求停止位置精確，保證滑橇運(yùn)行時不會與夾具或其他設(shè)備干涉。c、往復(fù)桿水平輸送機(jī)構(gòu)要有極限限位裝置。通過普通的減速電機(jī)驅(qū)動滑橇前進(jìn)或后退，到位時并不能使滑橇處于精確的定位位置，因此要在水平輸送的兩端安裝機(jī)械限位及緩沖器。d、輔助氣缸為單作用，氣路設(shè)計時要考慮氣缸回程時的排氣裝置。通常采用帶溢流功能的減壓閥，排氣量較大的情況下也可以考慮使用儲氣罐。e、輸送線還要有必要的安全裝置。比如在維修時應(yīng)有安全插銷鎖定輸送線，防止輸送線突然啟動，造成對維修人員的傷害。f、對于經(jīng)常轉(zhuǎn)動或滑動的位置，應(yīng)設(shè)置潤滑點(diǎn)，以便于保養(yǎng)加油。七、裝焊輸送線的選擇車身裝焊生產(chǎn)線作業(yè)內(nèi)容多 ，裝備空間位置關(guān)系復(fù)雜、自動化程度高。對設(shè)計者提出了很高的要求。它涉及焊接工藝、機(jī)械、電器、液壓等專業(yè)知識和設(shè)計經(jīng)驗(yàn)。在靜止和相對運(yùn)動的狀態(tài)下，諸如作業(yè)者、機(jī)器人、輸送系統(tǒng)、自動焊鉗、焊接夾具及其它輔助裝置的空間布置問題都成為設(shè)計者的難點(diǎn)和要點(diǎn)。對焊裝輸送線結(jié)構(gòu)的選擇，最需要考慮的是生產(chǎn)綱領(lǐng)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)、投資規(guī)模和夾具設(shè)計制造技術(shù)水平以及廠房等情況，在細(xì)部結(jié)構(gòu)上要結(jié)合產(chǎn)品的壽命周期，市場定位和質(zhì)量要求