RPS系統在汽車白車身焊裝定位中的應用

盧宇宏，李春霞，閆嘵陽，關玉明

（1.天津福臻工業裝備有限公司，天津 300350；2.河北工業大學 機械工程學院，天津 300130）

0 引言

白車身是汽車的重要組成部分，是其它零部件的基礎，不僅能夠抵擋汽車行進過程中的振動和噪聲，還為乘客提供足夠的空間，保障行駛的安全，其重量和制造成本占整車的40%～60%［1］。白車身通常由幾百個復雜的零件組成，需要通過焊裝裝備將這些零部件組裝在一起，有成百個焊接工位需要定位，中間環節很多，在這一過程中難免會產生誤差，難以保證制造的精度。目前白車身的焊裝定位大都依賴工人的操作經驗，缺乏自主的車身定位系統設計方法和科學的理論指導系統，故本文采用RPS 系統，結合工程實際，提出了合理的焊裝定位基準。

1 RPS 系統

RPS 系統就是規定一些從開發到制造，檢查直至批量裝車各環節所有涉及到的人員共同遵循的定位點及其公差要求［2］。RPS 系統的優勢主要體現在下面幾個方面：可以避免由于基準點的變換造成零件尺寸公差加大；可以避免模板的使用，節省了加工時間；提高了生產效率，降低生產成本。

在車身焊裝生產過程中，白車身的零部件正確的定位和夾緊是車身裝配的基礎，是整個車身制造質量的保證［3］。RPS 系統的制定由于受到生產條件的限制，部分基準是無法實現的，那么就需要各部門協調合作及時向RPS 制定部門反饋，同時在工藝設計人員配合下，進行RPS 系統的修訂與規劃，最終確定合理的RPS 系統。

在實際生產中，RPS 系統往往會與裝配工藝發生沖突，從而增加裝配的復雜性，加大生產成本；或者導致正常的裝配工藝無法進行，重新規劃工藝發案。因此，為了提高裝配質量及效率，RPS 系統的制定涉及了產品的設計部門，制造部門，工藝規劃部門，質保部門及廠商等，要綜合考慮生產中各個過程的工藝要求［4］，確保RPS 系統制定的合理性，提高生產效率，降低生產成本。本文結合某車型實例介紹了RPS 系統的建立過程。

2 RPS 系統在某車型中的實際應用

為了使RPS 系統在實際應用中發揮作用，必須遵守下面5 條規則：3-2-1 規則；坐標平行規則；統一性規則；尺寸標注規則；RPS 尺寸圖規則。

下面以某車型的左右側圍外板為例，闡述RPS 的應用。根據3-2-1 原則，保持剛體的平衡狀態需要6 個定位點，即3 個Z 方向的定位點，2 個Y 方向的定位點，1 個X方向的定位點。對于左右側圍外板這樣形狀復雜、尺寸較大的零件，在保障3-2-1 規則的前提下，還需要附加的定位點來保證零件的平衡狀態。根據坐標平行規則，左右側圍外板在測量和加工時，為了保證能夠獲得精確的結果，定位點應當是平行于坐標軸的，即定位平面與坐標系的坐標軸平行，故在不影響功能的基礎上應當設計出平行于坐標軸的平面作為RPS 點。

根據以上原則，可以畫出左右側圍外板和車身底盤的RPS 點位圖，如圖1、2 所示。

圖1 左右側圍外板RPS 點位圖

圖2 車身底盤RPS 點位圖

本實例中的RPS 系統采用平移整車坐標系而建立起來的零件坐標系，這樣既可以確定零件在整車中的位置，又可以避免尺寸推算帶來的累積誤差。表1、2 分別列出了左右側圍外板和車身底盤定位點的坐標值。

白車身在焊裝過程中的每一個工位，采用統一的RPS 系統，可以使查找錯誤、分析錯誤變得快捷又清晰。另外，依據RPS 系統制定出目標清晰的定位措施，能夠有效地節省定位點更改過程帶來的高費用。圖3 為某車型的白車身焊裝過程中的定位實例圖。

圖3 白車身焊裝過程中的定位實例圖

3 結語

本文介紹了RPS 系統在某車型上的實際應用及車身精度設計的基本理念與方法，目的在于說明車身準確定位設計的重要性，希望在國內形成統一的、科學的車身定位系統，促進國產汽車制造業的發展。

表1 左右側圍外板定位點的坐標值

表2 車身底盤定位點的坐標值

［1］王桂周.汽車白車身焊裝定位基準的設計與優化［D］.合肥：合肥工業大學，2010：1-5.

［2］許志華.RPS 在車身設計過程中的用意［J］.汽車工程師，2011（8）：56-59.

［3］樊曉光.車門定位基準系統研究與有限元分析及優化［D］.合肥：合肥工 業 大 學，2013：34-46.

［4］何群，阮旺.論某車型前門定位策略的開發［J］.企業科技與發展，2013（14）：18-19.