一種車身涂裝前處理吊具支點的設計解析

鄧青青，徐國慶

（奇瑞商用車（安徽）有限公司，蕪湖 241000）

0 前 言

白車身在經(jīng)過涂裝前處理電泳過程中，需通過吊具將車身吊起。該種吊具支點相對位置主要是根據(jù)車型工藝支點確定。采用傳統(tǒng)固定式支點結構已無法有效的解決多車型共用的干涉問題，為規(guī)避干涉問題，在目前實際應用中通常主要采用專用設備和工藝支架的兩種方式給予解決，但是這兩種方式對場地及車身底盤都有極高的要求。且對組織生產(chǎn)也很不便，鑒于此種情況，我們提出一種車身涂裝前處理吊具支點的設計方案。

1 問題闡述

鑒于目前汽車涂裝車間為適應不同車型底盤的柔性化生產(chǎn)，單靠原固定式的支點裝置已無法滿足多車型共用要求，車身涂裝前處理吊具上的支點裝置會與車身發(fā)生干涉。為避免多車型共用而產(chǎn)生的支點干涉問題，在實際應用中通常采用專用設備和工藝支架的兩種方式給予解決。

在采用專用支點設備方式時，存在著專對用設備的儲存、調(diào)配、切換、生產(chǎn)組織管理以及投資費用增高等諸多問題，同時對車間的空間及場地都有極高的要求。若該生產(chǎn)線不同底盤車型較多，對生產(chǎn)組織、設備周轉(zhuǎn)、過程維護存在非常大的考驗。

采用工藝支架的方式時，又面臨著對車身底盤支架安裝螺栓孔的問題，諸如支架安裝螺栓孔的大小、受力強度、與車身支撐孔間距等等，且支架均為單一車型專用，不存在互換性，通用性、可改造性差。若該車型后續(xù)產(chǎn)量小或者不再生產(chǎn)，該款式的工藝支架將失去作用，后續(xù)資產(chǎn)管理的成本也比較大，造成一定的經(jīng)濟損失。以30 JPH前處理電泳生產(chǎn)線為例，一般需要配置70個左右的工藝支架才能滿足生產(chǎn)線一個循環(huán)使用量。

2 方案解析

采用專用支點設備方式或采用工藝支架方式都存在一定的問題時，通過研究分析，我們提出一種車身涂裝前處理吊具的支點裝置，以此來解決多種車型混線生產(chǎn)時，前處理吊具支點與車身發(fā)生干涉問題。

車身涂裝前處理吊具的支點裝置技術方案：

（1）一種新型涂裝前處理吊具支點機構主要包括：支點總成、升降外套、單向止退塊、限位卡柱、升降手柄以及安裝底座。其關鍵特性是通過升降手柄將升降外套螺旋導向槽內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為支點總成的上升及下降運動，在支點總成上升到位后采用單向止退塊，防止支點總成受壓后沿升降外套螺旋導向槽旋轉(zhuǎn)下降，進而保證設備在工作狀態(tài)時的穩(wěn)定性及可靠性。

（2）升降外套螺旋導向槽的總高度可根據(jù)不同作業(yè)環(huán)境下的具體工況靈活進行設計；但是總高度需大于支點與車型干涉高度，同時在設計升降外套螺旋導向槽高度時必須考慮吊具本體下降到位后，支點總成與地面的高差間距，此高差間距是制約升降外套螺旋導向槽高度的關鍵要素。

（3）為了保證安全性能，通過對升降外套的螺旋導向槽最高處小水平段的設計，可防止支點總成支撐狀態(tài)下產(chǎn)生的滑移風險，同時單向止退塊與小水平段末端之間的間距應重點給予考慮，此尺寸范圍應在升降手柄直徑的1.5倍以內(nèi)，單向止退塊內(nèi)設計為長條孔，便于升降手柄的進出。

（4）本方案所述的車身涂裝前處理吊具的支點裝置，通過設置升降手柄和升降外套相配合，使得支點總成可升降，從而可以避免與車身發(fā)生干涉，以滿足多平臺車型的混線生產(chǎn)，提高涂裝車間前處理輸送設備的柔性化能力。

3 技術特點

（1）本新型支點結構設計的創(chuàng)新點，是提供一種新型的前處理吊具支點機構及詳細設計方案，該種結構能在涂裝前處理電泳線多平臺車型與設備干涉無法規(guī)避的狀態(tài)下，滿足當前設備共線生產(chǎn)的要求。

（2）本方案在保證安裝可靠性的前提下，大大提升了前處理吊具在面對多車型不同底板結構的適用性。

（3）為避免支點總成在升降外套內(nèi)因積漆而產(chǎn)生的升降阻力加大，將支點總成的外表面設計為“△”或其他多邊形結構，增大設備前處理電泳內(nèi)槽液的排放，最大程度的降低槽液在升降外套內(nèi)壁的附著殘渣。

4 方案實施

下面對照附圖，通過對實施實例的描述，對本方案的具體實施方式，所涉及的各構件形狀、構造、各部件之間的相互位置及連接關系、各部件的作用及工作原理等作進一步的詳細說明，目的是幫助本領域的技術人員對本方案的構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解，并有助于其實施。

4.1 附圖說明

圖1 吊具支點裝置的主視圖

圖2 吊具支點裝置的側(cè)視圖

4.2 實施方式

具體地說，通過支點總成的螺旋上升及下降,規(guī)避支點總成與不同車型底盤的干涉現(xiàn)象，進而實現(xiàn)多車型的共線生產(chǎn)，達到多車型柔性化生產(chǎn)的目的。同時也可以根據(jù)不同的應用場景，設置相對應的自動化旋轉(zhuǎn)裝置，實現(xiàn)支架的自動上升以及下降，提高生產(chǎn)效率。

如上圖所示，升降外套上的升降手柄旋轉(zhuǎn)至的限位槽內(nèi)，因限位槽為水平設置，避免了支架在支撐過程中的下滑現(xiàn)象；升降手柄在沿著導向槽做旋轉(zhuǎn)升降運動時，上升到位前將撥開單向止退塊進入限位槽，在限位卡柱的作用下，升降手柄再無外力作用下，將無法離開限位槽；當支架總裝需下降時，只需將單向止退塊抬起即可。

在使用過程中，升降外套的高度與支點總成高度的匹配性尤為重要，高度的設定一方面在于車身底盤支點孔前后的高度差，結合套筒支架的布置位置；另一方面在細節(jié)設計上升降手柄的有效行程與螺旋線的匹配一致性，升降手柄的有效行程過短，則達不到設計的需求高度，與限位槽就無法行程有效的匹配，過短亦然。

支架的高度大小可根據(jù)具體的車型、空間及操作方式進行靈活的組合，已達到不同工作環(huán)境的需求；支架的安裝方式可根據(jù)變換安裝底座的結構、尺寸等進行優(yōu)化，以實現(xiàn)螺接或焊接等不同的安裝使用要求，必要時也可選擇側(cè)面安裝，但這種安裝方式的支撐件盡量選擇與支架外套同形的螺旋曲線，避免支架在上升或下降過程中出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。

5 實施效果

該方案實施后，現(xiàn)場通過單機、實車聯(lián)調(diào)調(diào)試來驗證設備具體的實施效果，通過多輪次的驗證，方案所述的結構滿足現(xiàn)場使用要求。

5.1 單機調(diào)試驗證

方案實施后，需要對設備進行單體驗證，采用手動、自動兩種方式。對支點總成中間的升降支柱進行手動上升、下降及鎖緊等操作；然后進行空吊具過線，通過自動鎖緊、解鎖裝置，對支點總裝進行上升、下降及鎖緊操作。通過現(xiàn)場反復單體調(diào)試及觀察后，效果良好，具體帶車驗證。

5.2 實車調(diào)試驗證

單體調(diào)試后，協(xié)調(diào)制造部門進行實車驗證。具體過程為車身到位后，按照工藝孔支點需求，準確落入車身工藝孔內(nèi)，然后通過自動鎖緊裝置，鎖緊裝置推桿準確的與支點手柄1接觸，隨著鎖緊裝置運動軌跡運行，能實現(xiàn)鎖緊功能；當?shù)蹙吲c車身經(jīng)過前處理電泳時，能有效保證車身與吊具不分離、晃動、脫落；當?shù)竭_解鎖工位時，解鎖裝置能快速有效與支點手柄接觸，實現(xiàn)支點總成與車身工藝孔分離，滿足要求。

5.3 應用效果

單機、實車驗證滿足條件后，批量試運行。通過近1萬臺份實車運行效果跟蹤，該結構方案的升降、鎖緊均運行平穩(wěn)，整體性能滿足需求。

6 結束語

隨著涂裝車型種類的增多，前處理電泳吊具柔性化要求日益增加，吊具支點也多樣化發(fā)展，更加先進、新型的吊具支點將會大量投入使用。在這種情況下，支點的多樣性、通用性及安全性能等要求將提出更高的要求，為了滿足使用要求，將會不斷出現(xiàn)新型改進方案。