一種柔性車型工裝臺車在白車身焊裝主線上的應用

張濤　馮志鵬

摘 要：在白車身焊裝主線上，白車身運輸方式各異，滾床輸送是其中的一種。而滾床輸送白車身，是需要臺車搭載白車身從一個工位運輸到另一個工位，那么臺車上的工裝夾具對白車身的定位極為重要。本文介紹一種柔性車型工裝臺車在白車身焊裝主線的應用。

關鍵詞：臺車 柔性化 焊裝主線 定位夾具 白車身

隨著廣大人民的群眾的對汽車的強烈需求，各個汽車廠家不斷開發出新的車型，車型之間的更新換代越演越烈，時間越來越短，生產線車型柔性化生產是當前形式的一個最經濟的選擇。在生產線中，白車身焊裝主線是極為關鍵的，跟白車身的合格率密切相關，其中運輸定位夾具臺車扮演著重要角色[1]。

臺車，一般就是框架上安裝夾具，在框架下部設置滾輪，讓此夾具拼臺在工位之間移動，可以來進行操作的夾具總成叫做臺車。臺車，通俗地理解就是行走的工裝夾具。臺車基本的功能是一是運輸白車身，作為運輸工具;二是定位白車身，做定位夾具用。對于定位夾具，有粗定位和精確定位兩種。粗定位的臺車，上面的夾具定位精度不高，運送到工位后，通過輸送系統操作臺車脫離白車身，輸送系統線旁的定位夾具對白車身精確定位;精確定位的臺車，到工位后不需要線旁夾具對白車身精確定位，臺車也不脫離白車身，僅僅是輸送系統機構，如升降定位滾床，對臺車精確定位即可。

根據上段的描述，設計了一種精確定位的臺車，結構如下圖1所示。其對白車身精確定位方式是，前部后部主定位銷，采用的是勾銷缸的形式，定位銷直徑左前右后的是比定位孔小0.1mm，右前左后則是小0.3mm。中部是支撐定位塊，支撐面位置度保證在0.2mm以內。臺車框架上是8個可以用于三坐標測量的基準孔，以便可以測量定位夾具，保證每個臺車定位夾具的一致性，從而保證白車身的重復精度。

臺車不僅要保證本身內部夾具的精確定位，輸送系統滾床對其也要精確定位。從工藝上劃分，可以劃分零件上件定位焊接工位和補焊工位。零件上件工位，通常用機器人來上零件，需要線旁夾具定位新上零件，對白車身位置重復精度要求高，補焊工位沒有上零件相對要求低一點。

如圖2所示，該臺車在升降定位滾床上精確定位。按照定位原則，臺車單邊有三個支撐塊，總共有六個支撐塊被滾床支撐住，在臺車的重量作用下，這樣臺車的Z向被控制住。前部的導向軸承控制著臺車的導向板的Y向，兩軸承間隙比導向板寬0.15mm，后部的帶銷孔導向板被滾床定位銷控制著XY兩向，定位銷比銷孔小0.15mm，這樣臺車的XYZ三向控制住了，臺車被固定在滾床上，實現了精確定位。

在補焊工位，通常是人工補焊或則機器人補焊，機器人補焊位置度在2mm以內是不會影響焊點質量。如圖3所示，補焊滾床的傳送輪子支撐著臺車，臺車和白車身重量的基礎上，臺車的Z向被控制住。而臺車的Y向則是通過補焊滾床的前后部導向軸承限制住，兩軸承間隙寬度比導向板寬0.5mm，而X向，則是通過電控的手段來實現。用倍加福讀碼頭和編碼尺的形式，WCS位置編碼系統，來反饋給滾床輸送電機一個信號，控制電機的轉動。滾床輸送電機通過控制傳送輪子的轉動來實現臺車的前進或后退在指定的讀碼頭數值。臺車的精確定位，位置編差可以控制在1.6mm以內。

這種臺車不僅要求精確定位，也要求車型柔性切換。如圖4所示，前部和后部定位夾具，都是有兩個勾銷缸，通過給臺車通氣給翻轉自鎖氣缸就能實現勾銷缸翻轉，實現兩種車型的轉換。最重要的是，ABCD四個夾具模塊當中，除了上部是定位夾具，下部是有切換機構的來實現脫離，那是標準切換模塊。可以通過機器人進行切換，用機器人將其上部定位夾具抓取出去，換所需的車型模塊進來，只要線旁的夾具存放地點足夠寬，就可以兼容很多車型，現采用這種模式的廠家生產已經達到6種車型。這種臺車形式，不像其它類型的臺車，需要線旁通電通氣，它僅僅需要通氣即可滿足要求。除了第一個工位用測距開關檢測特征塊檢測車型，和最后一個工位白車身下線，通過線外的測距開關檢查購銷是否打開夾緊即可，其余整條主線工位無需電控檢測臺車工裝夾具氣缸上的狀態。

這種形式的柔性臺車，在某主機廠焊裝主線已經應用很久，有8條類似的生產線，取得了很好的效果。其優點是定位精確，可以省去線旁對白車身定位，釋放了工位線旁的空間，同時，可以實現車型快速切換，車型兼容多，值得大力推廣。

參考文獻：

[1]李昊，付景海，王亞旭等.一種高精度白車身焊接臺車的設計研究[J].汽車工業 研究，2014，（8）：61-62.