一種兼容兩種車型側圍托架機構

（上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司，山東 青島 266555）

目前，我國的汽車市場處于快速發(fā)展時期，新車型的密集投放加劇了汽車制造商的競爭。為滿足客戶對多種不同汽車外形的需要，同種白車身底板往往要求與多種不同側圍配合，出于節(jié)約成本的需要，同一條生產線經常要兼容各種不同的車型，這樣就要求車身焊裝線有更高的柔性。

為了滿足市場需求，青島某汽車廠車身車間要同時生產多種車型白車身，每種車型一條生產線需要建設多條生產線，成本過高，同時占用大量的廠房空間和能源。因此，車身車間新車型主焊線要求能夠兼容生產兩種車型，由于兩種車型白車身外型不同，于是需要主焊線焊接夾具可以同時定位夾緊兩種不同的側圍，由于兩種車型側圍外部型面相差比較大，這樣用來舉升側圍的托架機構就要求能對兩種不同的側圍進行托舉。這樣就對該機構提出了較高的要求。

本文通過對舉升托架機構的設計方案和具體結構的研究設計，使該舉升托架機構最終滿足實際生產中對兩種車型側圍進行托舉的目的。

1 機構的研究與設計

由于焊接過程中該機構要跟隨白車身運動，為保證機構的通過性，需要該機構結構盡可能簡單；在該機構不使用時，要折疊成一體，盡量占用更小的空間，以免與其他機構發(fā)生干涉，其具體結構設計如圖1所示。

圖1 舉升托架機構（方案一）

此舉升托架，如圖1所示，主要由基座1、主氣缸2、連桿3、限位塊4、擺臂5、車型切換氣缸6，以及側圍托塊7、8組成。此舉升托架安裝于輸送機構上，并隨之沿豎直與水平方向的作復運動。當此舉升托架運行時，如附圖1所示，舉升托架主氣缸2通過連桿3推進則擺臂5收回，此時托架處于非工作狀態(tài)；氣缸2收回則擺臂5打開，托架處于工作狀態(tài)。限位塊4通過控制主氣缸2推進后的位置，以此來控制擺臂5收回后的角度，以保證整個機構占用更小的空間，增強機構在輸送過程中的通過性。當舉升托架在兩種車型之間切換時，車型切換氣缸6拉動側圍托塊7向外翻轉，則此時側圍托塊8為工作托塊，可托起一種車型側圍；當車型切換氣缸6退回拉動托塊7向內翻轉，此時托塊7為工作托塊，可托起另一種車型側圍。

該方案以普通圓形標準氣缸來切換車型（如圖1所示），限位塊為翻轉形式；同時以主氣缸帶動連桿，將機構支撐臂收起，這種結構較兩種車型切換時為復雜，而且占用較大空間，在隨輸送線行進過程中易于其他機構發(fā)生干涉，無法保證工裝的通過性，在運行時容易產生危險，存在安全隱患。

針對此機構的問題，對其做出改進，通過對切換機構的結構進行改進使其更簡單，占用更小空間，如圖2所示。

圖2 舉升托架機構（方案二）

新的舉升托架結構，如圖2所示，主要由基座1、主氣缸2、連桿3、限位塊4、擺臂5、車型切換氣缸6、以及側圍托塊7、8組成。此舉升托架安裝于輸送機構上，并隨之沿豎直與水平方向的作復運動。當此舉升托架運行時，舉升托架主氣缸2通過連桿3推進則擺臂5收回，如圖3所示（位置1），此時托架處于非工作狀態(tài)；氣缸2收回則擺臂5打開，如圖3所示（位置2），托架處于工作狀態(tài)。限位塊4通過控制主氣缸2推進后的位置，以此來控制擺臂5收回后的角度，以保證整個機構占用更小的空間，增強機構在輸送過程中的通過性。當舉升托架在兩種車型之間切換時，如圖4所示，車型切換氣缸6推出側圍托塊7，則此時側圍托塊8為工作托塊，可托起一種車型側圍；如圖5所示，當車型切換氣缸6退回時拉動托塊7退回，此時托塊7為工作托塊（，可托起一種車型側圍。工作狀態(tài)如附圖6所示。

圖3舉升托架擺臂打開收縮狀態(tài)

圖4舉升托架車型一狀態(tài)

圖5舉升托架車型二狀態(tài)

圖6舉升托架工作位置示意

該方案以方形標準氣缸來切換車型（如圖2所示），限位塊為直線形式；同時以主氣缸帶動連桿，將機構支撐臂收起，該機構簡化了設計結構，解決了空間狹小，輸送線在前進過程中的干涉風險。同時還滿足了兩種車型的兼容，實現(xiàn)了舉升機構的柔性。

由于該生產線的產量大，要求達到40JPH的生產節(jié)拍，整個車身焊裝線的運行速度比較快，同時由于柔性的生產線周圍有較多的工裝夾具，使得夾具之間的空隙比較小，現(xiàn)場的空間非常有限。綜合考慮生產現(xiàn)場的空間有限與生產節(jié)拍比較高的要求，經過比對，舉升托架方案二的結構更能適應實際生產的要求。

2 結論

此車身側圍舉升托架機構結構簡單有效，選材常規(guī)，制造成本低廉。使用舉升托架后，提高了輸送線的柔性，保證了生產線兩種車型的通過性，由于結構簡單，減少了空間的占用，避免了輸送過程中與生產線其他機構產生干涉的風險，大大提高了生產線的安全性及穩(wěn)定性。同時，該機構易于實現(xiàn)電氣自動化控制，特別適合高節(jié)拍、大批量的汽車白車身焊裝生產線使用。

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