A車型前地板精定位料車系統

浦海濤

1.A車型前地板零件介紹

目前汽車行業焊裝白車身下部車身結構分前艙總成、前地板總成、后地板總成、左門檻總成和右門檻總成，共五大模塊，前地板零件一般由12-15個三級分總成件焊接而成。

2.A車型前地板工位工藝平面布置

為了節省項目投資費用，經過現場調研A車型可以同B/C/D三款車型共線生產。A車型前地板零件外委給零部件供應商生產，供應商負責提供合格的前地板總成零件到主機廠。在A/B/C/D車型下部線北側UB50工位新增前地板總成上件工位。

2.1 料車結構設計

設計要求：前地板零件工位占用空間較小，改造周期短，投資費用低。

實施方案：設計一個具備精確定位的料車來存放、運送前地板零件，廠家直接將生產好的前地板零件裝在該小車上，到焊裝車間后直接使用電瓶牽引車拖到下部線UB50工位。

設計圖紙：UB50前地板精定位料車由上、下部兩塊組成，上部機構主要構件有限位柱4根，導向柱4根，承重柱4根和上部底座；下部機構主要構件有底座鋼架、推桿、滑輪、地鎖。

2.2 精定位料車導向機構

設計要求：精定位料車裝件后，能順利推到指定位置，并進行精確定位。

實施方案：在下部線UB50工位規劃一個上件工位，因涉及到機器人作業的安全規定，需要從外部將料車傳入機器人作業區域內。為此，需要設計一個自動進車機構。將已經上件的精定位料車人工推至自動進料機構的外側，再使用氣缸將精定位料車直接拉入指定位置。設計圖紙：按照精定位小車下部尺寸，設計自動進車機構。下部采用滑道作為導向，使用大行程氣缸作為動力源。

2.3 精準定位

使用要求：使用機器人抓取前地板零件，精定位料車結構要堅固，零件在料車上X、Y兩個方向的相對位置公差要求在±3mm以內。

實施方案：在自動進車機構上，設置一處自鎖氣缸進行定位。但大行程氣缸帶動精定位小車拉入指定位置后，自鎖氣缸抱死，整個精定位小車鎖死，達到X、Y兩個方向精準定位要求。

2.4 機器人上件模擬

根據現場作業空間，其他車型參數等，從數據化工廠模擬結論可知，可以選用SMART5 NJ4 90-2.2機器人。下部線柔性化生產工藝規劃，前地板件通過精定位料車運送到UB50上件工位，生產A車型時EMS系統給此工位工業機器人指令，由機器人抓手將前地板零件從前地板精定位料車上抓取到UB50工位滑撬上。

3.生產驗證問題

3.1 失效模式及潛在失效后果

失效模式：UB50工位機器人抓具接觸前地板料車上的前地板件時報警且不動作。失效后果：UB工位機器人無法抓取前地板，導致下部骨架無法正常生產。機器人抓具同前地板零件干涉，前地板底部安裝的光電感應器無法正常工作，系統出現報警，機器人動作暫停，下部線停線。

3.2 潛在失效起因

3.2.1 現場料車的輪子偏小，不符合圖紙要求。與下部50工位導軌面不完全接觸，前地板件Z向不水平。

3.2.1 支撐柱底座安裝孔不對中，被燒焊固定，無法調整，圖紙要求是長圓孔可調節。

3.2.1支撐柱上方孔中心到底座的Z向尺寸偏小，不符合圖紙要求。下部50工位機器人抓件時感應器探測不到鈑件，無法自動抓件。

3.2.1鈑件托塊自由狀態下無法完全回位，影響機器人抓下一層鈑件。鈑件托塊負重狀態下不水平，兩邊支撐柱上的托塊Z向有高度差，機器人抓件時感應器檢測不到鈑件，自動抓件無法實現。

3.3 解決方案及實施效果

3.3.1 整改措施

措施1：料車滾輪更換為?190mm

措施2：支撐柱底座安裝孔按圖紙要求改為13*28長圓孔，X、Y向可調節。

措施3：支撐柱上鈑金支撐托塊Z向相對距離調整為180mm，底座到第5層托塊高度為153mm。

措施4：支撐柱上的鈑件支撐托塊孔定位改為銷定位，提高定位精度，料厚由1mm改為3mm，耐磨損，能保證每層鈑件感應器能快速識別。

3.3.2 整改后驗證結果：滿足生產需求，機器人抓件時不再發生報警故障

4.前地板精定位料車設計、制造和應用小結：

4.1 對制造前地板精定位料車的供應商制造能力要進行有效評估，確保有資質的供應商承接工裝開發工作，從根本上降低風險，保證項目進度按計劃進行；

4.2 和供應商簽訂前地板精定位料車的技術協議時要明確關鍵技術尺寸公差要求；

4.3 供應商對前地板精定位料車的關鍵制造尺寸控制、應用材質等要提供相關檢測報告；

4.4 前地板精定位料車制造過程中要及時派工程師去廠家，根據圖紙要求核對關鍵尺寸；

（作者單位：奇瑞汽車股份有限公司）