一種前門內板定位焊的工藝方案分析

陶杰 黃建茌 陳強 李廣

摘要：當前自動化焊接以其成本低、焊接穩定性好受到越來越多的整車廠青睞，不再僅限于地板及總拼線，也逐漸開始向分總成焊接發展及應用，如門蓋總成線、后部下車體總成線等;在這種情況下，合適的工藝方案對于滿足焊接要求、減少成本至關重要。通過對前門總成自動化焊接的某工位分析，介紹一種工藝方案并闡明工藝時序設計的原則。

關鍵詞：焊接工藝;時序;設計原則

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2019.08.093

1背景

某公司為提高車身車間的先進制造水平，提高焊接質量的穩定性以及為后續相關車型的導入預留可能，將前后門的工藝按照人工上件+機器人焊接+機器人滾邊+機器人釬焊+機器人搬運的方案進行設計。由于定位焊接工位過多會導致內板總成的尺寸穩定性從而影響包邊的間隙段差匹配，而且為與其他車型的手工焊接BOP匹配，所以該門蓋總成的焊接BOP設計如圖1。

該門蓋線的設計節拍目標是50節拍，按照90%的效率計算，那么單個工作循環所需時間為（3600/50）*90%≈65s。從圖1的BOP可以看到1#工位焊接零件7個，為瓶頸工位，故著重對此工位進行分析。此工位需要人工取件+涂膠+裝件，由2人同時完成，大約用時60S;同時該工位的焊點是 36個，焊接所需時間約為90s（平均焊接一點時間為2.5s，以下同理）。如何在65s內完成該工位的所有焊接動作，是本次分析的根本重點。本著工藝動作并行原則，初步采用以下兩種方案。

2方案設計

方案一：采用雙滑臺工裝定位焊接，即為10A和10B均向2#工位輸出總成，那么在130s內完成焊接工作即可滿足節拍要求。如前所述：人工取件到裝件初步以60s設計，36個焊點焊接時間是由2臺機器人分擔，即需45s，合計105s，以25s的時間來作為滑臺滑移、機器人移動等動作的補償。初步的布局圖如2所示，其時序流程圖如3所示。從圖中可以看出：10A#裝件時，10B#工裝劃入，2臺機器人焊接完成，由搬運機器人搬走，10B#滑臺滑出;同理，10B#裝件時，亦是如此。

方案二：采用單滑臺工裝定位焊接，即為單個滑臺完成輸出總成給20#位，要求在65s內完成焊接工作循環。裝件就已經需約時間60s，再加上焊接，65s的時間已經遠遠不夠。所以考慮裝件與焊接并行一部分時間，又因為是單滑臺，所以考慮用3臺焊接機器人同時焊接，并且先定位焊接18個關鍵定位焊點（這些焊點經分析必須保證良好的連接性并不易變形），其余18個焊點由15#位的抓手機器人夾緊抓起到安全位置進行補焊。初步的布局圖如4所示，其流程時序圖如5所示。從圖中可以看出，取零件并涂膠時：機器人010#R01、010#R02、010#R03焊接定位焊點，而后15R01抓取總成到安全位，滑臺滑出;剩余18個焊點焊接時，滑臺開始往外滑并接受人工裝件。

3總結

以上兩種方案都滿足節拍要求，不過對比之后，方案一比方案二占地面積大，而且相當于是多了1個工位的相關設備，成本高，所以此工位優先選擇方案二作為實施方案。

在工藝方案設計時，時序的設計至關重要，綜合分析方案一以及方案二，都采用了工藝動作并行原則，即設立新的空間去允許一部分動作同時進行，以使得節拍內的時間得以壓縮，也就是同一個工位用空間的擴展去換取時間上的壓縮。如方案一，多設一個工位的設備，一個在裝件，另外一個進行焊接;方案二，本工位上設立一個安全位，以使得工裝滑出裝件和機器人進行下一步焊接。這一原則的實施在眾多時序設計中都有應用，同時方案二的時序設計也可為其他總成線的定位焊的設計提供參考。

參考文獻

[1]張群.軌道交通焊接工藝及其價值分析[J].現代商貿工業，2017，（15）.