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1、焊装输送线焊装输送线2009.6.24 修改 都韧刚车身焊装输送线是装焊生产线的一个重要组成部分。是实现各工位之间的 制件传送的装置。是汽车制造过程中一个十分重要的生产环节。随着现代汽车 工业的飞速发展，对制造工艺过程的机械自动化要求愈来愈高。为了提高生产 率，减轻工人的劳动强度，提高汽车的质量和产量，应当尽量采用并且不断研 制先进的机械自动化生产设备。输送装置提高了生产率，改善了劳动条件，保 证了作为产品的汽车的质量和产量。根据输送线与装焊制件的空间相对位置，可以分为底置输送线和顶置输送 线。顶置输送线又称为空中往复式，一般分为吊具直送式和上夹具平移式。吊具直送式是在每个工位上方安装一套吊具
2、，利用这些吊具在空中轨道上 的同步往复运动来输送制件。每当一个装焊循环完成后，吊具自动抓住制件使 其脱离升降台，并将制件送至下一工位的升降台面上，然后吊具回位。上夹具平移式是在每个工位上方安装一套带提升装置的上夹具。每当一个 制件的装焊循环完成后，提升装置下降，通过上夹具将工件夹紧提升至平移高 度，平移装置带动提升装置将制件平移至下一工位。输送到位后提升装置下降， 上夹具松开，将制件放入夹具体定位后，提升装置再升起，与上夹具返回初始 位置。这种输送方式对于某些底面形状复杂、不宜用往复杆输送的大总成如： 轿车底板、中、轻型载重车的驾驶室等，比较适用。但是，因为输送装置整体安装在空中桁架上，位于制
3、件的上方，故对厂房高度上有要求。同时，从安全 角度考虑，应该在空中设置安全护网，防止制件掉落伤害工作人员。底置输送线是常用的输送形式，根据输送线的结构形式，大体可以分为: 举升直送式、滑橇输送式、工艺小车输送式、滚床输送式、自动导向小车输送 式及往复杆输送。由于底置输送的常用性以及结构形式的多样性下面着重就底置输送的各 种形式进行介绍。一、举升直送式举升直送式是安装在夹具举升支架上的输送体升起后，将制件举起脱离夹 具，直接将制件输送至下一工位的输送方式。根据输送体的不同，可以分为滚 轮输送和皮带输送。滚轮输送式在举升支架上安装的是滚轮在各个工位之间用滚道连接起来， 通常用手工的方法将制件推送到
4、下一工位。如（图1），为华普海域506车型 侧围线输送装置。这种生产线劳动强度较大，效率较低，适用于批量不大的生 产。皮带输送在举升支架上安装的是同步齿型带，通过电机带动皮带输送制件， 如（图2），为华普海域506车型行李箱输送装置。由于制件直接与滚轮或皮 带接触，因此制件形状应平滑，如果有太多的弯曲、凹凸，输送时会产生颠簸、 震动，损伤制件表面。二、滑橇输送式滑橇是安装有定位装置，用来托举制件的支架。滑橇输送式就是利用滑橇 在辊道移动，实现工件水平输送的方式。辊道安装在各个工位的举升支架上， 当一个装焊循环结束时，各个工位的举升支架同时举起，使辊道升起到同一高 度，驱动滑橇将制件输送到下一工
5、位。到位后各工位的举升支架下降，滑橇与 制件脱离，将制件放入夹具中定位。滑橇输送式根据驱动滑橇的方式，可以分为手工滑橇和摩擦轮输送式。用 手工推动滑橇输送的方式称为手工滑橇。如（图3），为奇瑞汽车H13商务车 侧围线手工滑橇输送方式。（图4）为吉轻D82A主焊线手工滑橇输送方式。 通过减速电机带动摩擦轮，利用摩擦轮与滑橇之间产生的摩擦力作为动力，推 动滑橇输送的方式称为摩擦轮输送式。如（图5），为夏利X121侧围的摩擦 轮输送式滑橇。滑橇输送根据滑橇的运行方式可分为往复式滑橇输送和通过式滑橇输送。 往复式滑橇输送在制件输送到下一工位，举升下降到位后，滑橇通过手工或摩 擦轮方式返回原工位，实现往
6、复运动。通过式滑橇输送的滑橇跟随制件从初始 工位直到最后工位下线，滑橇堆积在下线工位，由人工或机械的方式运回初始工位重新装到输送线上。可见，通过式滑橇输送效率低，劳动强度大。因此， 滑橇输送大多数采用的是往复式输送方式。为了保证滑橇运行的平稳性和定位的准确性，滑橇在加工制造过程中要保 证相同的外形尺寸和加工精度。三、工艺小车输送式通过工艺小车输送托举制件，在工位间传输的形式称为工艺小车输送。工艺 小车输送式与滑橇输送式的原理一样。滑橇在辊道上运行，而工艺小车通过自 身带有的轮子在轨道上运行。如（图6），为华普TX4的工艺小车输送方式。 工艺小车通常通过手动推动，因此劳动强度大，工作效率低。不适
7、合大批量的 生产。F 1四、滚床输送式滚床输送式是一种特殊的滑橇输送形式。其举升装置通常由电机带动同步齿 形带，驱动曲柄旋转180度，或者驱动齿轮与齿条啮合，从而实现输送线本体 的举升、落下。工件的水平输送是通过电机带动同步齿形带，使摩擦轮转动， 驱动滑橇运行实现的。如（图7），为奇瑞汽车H13商务车主焊线滚床输送方 式。由于滚床的结构形式已经逐渐标准化，通用性日益增强，因此有很多专业 厂家可以设计生产辊床。用户只要提出举升高度、工位跨度、摩擦轮跨距等参 数即可。与滚床相配的滑橇可自行制造，或由滚床厂家直接设计制造。从以上的结构介绍中可以看出，举升直送式、滑橇输送式、工艺小车输送 式、滚床输送
8、式的举升装置是独立安装在各工位夹具体上的，各工位举升装置 有独立的动力源，因此各工位的举升过程并不是完全同步的，但举升到位后， 其升起的高度必须是等高的，以保证滑橇水平输送过程的平稳。由于滑橇水平 输送是同时进行的，因此各工位举升的时间也不能相差太多，以免出现等待的 现象，影响生产效率，降低焊接节拍。五、自动导向小车输送式自动导向小车输送式也称为台车输送式。台车实际上就是定位夹具本身， 工件在台车上定位，在电机的驱动下在轨道上运行，从第一工位直到最后一个 工位，然后从循环的回路返回到第一工位。如（图8），为轿车公司M2输送 线的局部图。台车在轨道上无法保证工件定位的精度，因此焊接时气缸举升装置
9、举起台 车定位。台车输送时举升装置下降将台车落入轨道中。与其他的输送形式不同， 台车在输送过程中，工件始终定位夹紧在台车中不动，直至同台车一道运行至 最后一个工位下线，因此工件的定位精度高。台车输送式结构简单可靠，适应 多种车型的柔性生产能力强，代表了车身制造技术的发展方向。六、往复杆输送式焊装线上各工位托举制件的定位机构，安装在贯穿全线的两条并列的滑橇 上，通过这两条滑橇的往复运动，实现制件传输的输送方式称为往复杆输送。 这两条滑橇外形像两根长杆，通常称为往复杆。往复杆式输送线与滑橇式输送线最大的区别在于，滑橇式输送线的各个举 升装置分别安装在各自工位的夹具底板上，因此各个举升是相对独立的。
10、而往 复式输送线的举升装置尽管也分别安装在各工位的夹具底板上，但他们通过连 接部件连接成一体，使各工位夹具的底板也通过输送线连接为一体。因此输送 线中所有夹具的底板必须超平、找正，调整为等高，并用过梁连接，才能保证 输送线举升和传输的同步性和平稳性。这对夹具的调整提出很高的要求。往复杆式输送线中往复杆行走轨迹为举升、传送、下降、返回。当往复杆 升起时将制件托起脱离夹具的定位，然后向前传送，将制件输送到下一工位， 往复杆下降，将制件放入夹具里定位，最后往复杆返回原位。往复杆式输送线主要由以下部分组成：举升装置、水平输送装置、举升驱 动装置、辅助举升装置、水平导轮连板等。1. 举升装置往复杆输送线
11、的举升装置将制件托起脱离夹具的定位，为制件的传送做准 备。举升装置是往复杆输送线的重要组成部分。根据举升装置的结构形式，往 复杆输送线可分为齿轮齿条式、曲柄摆臂式、曲柄滑块式、交叉臂式等。 1.1齿轮齿条举升式齿轮齿条举升式是通过齿轮与齿条的啮合，将输送线举起，传送制件的方 式。这种方式将动力系统的拉力由水平齿轮齿条传递给垂直齿轮齿条，转化为 向上的举升力。垂直齿条安装在基座中，与基座中的导套配合，垂直齿条在这 里既是传递举升动力的零件，也是保证举升平稳性的导杆。如（图9），为华 菱H08车型主焊线使用的齿轮齿条式往复杆输送线局部图。齿轮齿条举升式结构简单、可靠，制造调试便利。由于采用齿轮齿条
12、传递 动力，因此传递效率高，响应速度快，举升同步性好，有明显的优点，是广泛 采用的形式之一。但是由于举升齿条安装在台面上，往往比夹具底板的厚度长 很多，因此输送线安装前必须开挖地坑，增加了基础施工量。同时，安装和维 修也必须经常进入地坑，增加了工作的难度。1.2曲柄摆臂举升式曲柄摆臂举升式的机械原理是多平行四边形连杆机构。每个工位的举升装 置都是一个平行四边形连杆，焊装线上所有工位的举升装置通过水平连杆连为 一体，形成多平行四边形连杆机构。输送线动力装置拉动动力曲柄旋转，动力 曲柄通过回转轴将扭矩传递给举升装置使曲柄摆臂回转，托举起整个输送线。 如（图10），为解放公司J6卡车曲柄摆臂举升式输
13、送线的局部图。图10曲柄摆臂举升式结构明快、轻盈，输送线工作时震动小、噪音低，全部的 装置均安装在夹具台面上，无需开挖基础，使安装和维修都很便利，是目前经 常采用的形式。但是由于曲柄摆臂举升式采用的是平行四边形连杆机构，所有 的曲柄摆臂及连杆的尺寸必须相等，否则无法形成平行四边形，导致举升时因 别劲而无法运动甚至损坏输送线。因此曲柄摆臂举升式对输送线的加工和调试 精度提出了很咼的要求。1.3曲柄滑块举升式该举升结构的机械原理相当于曲柄滑块机构。各工位的回转曲柄通过水平 连杆连为一体，输送线动力装置带动曲柄转动时，曲柄通过垂直连杆传递动力， 使各工位举升装置沿导向座做垂直运动。可见，各工位举升装
14、置就相当于滑块。 如（图11）,为大众捷达地板线的曲柄滑块举升形式。图111.4交叉臂举升式交叉臂是两根交叉成剪刀形状的等长的摆臂。摆臂的较链回转点在摆臂的 中点处。摆臂的两端分别安装在举升架和夹具底板上，摆臂一端是固定回转较 链，另一端是安装有滑块或滚轮的活动端。在外部动力的驱动下，活动端在导 轨或滚道中移动，摆臂绕较链回转点旋转，使交叉臂在垂直方向的高度发生变 化，驱动举升架升起或下降。如（图12）,为交叉臂举升机构的外观图。图12交叉臂举升式的两根交叉臂必须同时动作，才能实现举升，因此交叉臂举 升式是举升同步性最好的机构。但是交叉臂最好在每个工位沿着传输方向设置 一个，因此交叉臂占用的空间较大，不利于使用在夹具结构较复杂的情况下。2. 水平输送装置水平输送装置由调频电机带动齿轮齿条将动力传递给往复杆，实现工件的水 平输送。往复杆加工的精度和材质的稳定性对于制件的定位精度影响很大。由 于往复杆很长，很难整体加工制造，因此通常由带凸凹槽的连板连接而成，或 者由铝型材连接而成。制件的定位装置按照工位跨距等距离的安装在往复杆上。 齿条安装在滑橇的下面，通过与齿轮啮合驱动滑橇前进。电机以及齿轮等通过 连接架上与输送线举升装置安装在一起，使水平输送装置与输送线同步举升下 降。3. 举升驱动装置举升驱动装置为输送线的举升提供动力。通常的动力形式有电动、气动和 液压三种。
