独立顶升式反复杆输送系统在江淮轻型客车上的应用

独立顶升式反复杆输送系统在江淮轻型客车上的应用

影响汽车白色车身的制造技术水平的因素，不仅是焊接设备的进步，而且是整个过程的合理性，而且是生产线的传输方式，尤其是大型部件和整个车辆的传输方式。在众多的输送方式中,往复杆输送系统因其机械化程度高、操作简单、输送定位程度高等诸多优点获得广泛应用,可满足载货车、轿车、轻型客车等多种车型的输送要求。江淮轻型客车其生产纲领与轿车比相对较低,主线输送系统如采用滚床滑撬则前期投入很大,鉴于产品定位,不宜采用该输送机构;由于车身较长、较重,普通整体顶升式往复杆输送系统的顶升力达不到理论要求,故不能满足使用要求。基于此,江淮轻型客车白车身焊装线采用独立顶升式往复杆输送系统。1复杆输送系统的介绍1.1独立顶升式往复杆输送系统往复杆输送系统一般安装在夹具平台上,与夹具一起构成焊装生产线。按照往复杆输送系统运动方式的不同,可以分为整体顶升式往复杆输送系统和独立顶升式往复杆输送系统,其中整体顶升式往复杆输送系统是最先得以应用的,目前国内汽车行业仍有很多焊装线是采用这种形式。独立顶升式往复杆输送系统是由日本引进,在某种程度上是对整体顶升式往复杆输送系统的优化和升级,近些年得以迅速应用。往复杆输送系统一般由升降机构、同步机构、运行机构、梭机机构(往复杆)、平衡助力机构、定位机构、安全机构、电控系统等组成。往复杆输送系统的特点是机械化程度高、输送定位精度高,一般输送定位精度能够达到±0.3mm。1.2顶升式往复杆输送系统整体顶升式往复杆输送系统上升、下降的动力来自气缸或者液压缸,前进、后退的动力来自驱动电机,通常情况下其重复定位精度可达±1.5mm。整体顶升式往复杆输送系统见图1。该系统提供往复杆升降的动力来源是位于线体的气缸,气缸的伸出和缩回带动齿条沿线体方向运动,齿条再带动每个工位底部的齿轮,将直线运动转化为齿轮转动,齿轮再带动顶升杆上的齿条,这样通过齿轮和齿条的转化将横向的直线运动转化为竖直方向的直线运动,起到将线体顶升的作用,顶升机构见图2。因为能够提供的顶升力是有限的,所以通常情况下整体顶升式往复杆输送线工位不能太多。1.3升单元的工作原理与整体顶升式往复杆输送系统一样,独立顶升式往复杆输送系统上升、下降的动力来自气缸或者液压缸,前进、后退的动力来自驱动电机。单工位顶升单元由导向柱、主气缸、平衡气缸、定位支撑系统组成,见图3。水平输送举升机构高位向前传输:水平输送电机通过齿轮带动齿条使输送机构向前行走,完成启动→高速运行→减速→停止的过程。输送中的定位机构采用普通定位工件结构,输送线首尾各有1个阻尼器和压紧机构组成的限位机构,保证定位准确。其到位精度高、运行平稳无噪声,重复定位精度可达±1mm,保证工件到位后在夹具上准确定位。水平输送举升机构见图42焊接线的自适应2.1u3000车架地板总成线独立顶升往复杆输送系统工艺布局2条焊装主线(车身线7个工位,车架地板总成线6个工位,13个工位“一”字排列)均采用独立顶升往复杆输送系统,工艺布局见图5。2.2各叶片组内部复配系统焊装输送线上采用独立顶升式往复步进结构,工件的升高和落下采用气压方式,往复运行采用电机驱动,变频无级调速。工位间距8400mm,有13个工位,工位间输送采用独立举升后整体联动机构6个,每个完整输送过程约22s。焊装主线往复杆单工位二维图见图6。轻型客车焊装线采用的独立顶升式往复杆结构的控制系统可以实现自动升降、自动运行、自动停车、自动显示各工位运行情况。线体所有电机主回路配有低压断路器,控制回路由PLC和变频器来共同完成,实现电机的高、低速和正、反转运行,同时在变频器控制回路中有故障输出,对电机的过载、短路、缺相等起到保护作用。独立顶升式往复杆输送线见图7。该输送线主要性能指标见表1。3采用独立的重量复合器输送系统的优势3.1顶升往复杆输送江淮公司其它车型均采用整体顶升输送系统,由于需整体顶升,顶起力要求较大,顶升一般采用油压,水平运动采用电机驱动。轻型客车车身尺寸(长×宽×高)为5990mm×2098mm×2675mm,质量达800kg,往复杆节距为8400mm,顶起力为1t以上。传统往复杆节距一般为5000mm左右,顶起力在0.4t左右。鉴于实际状况,通过反复对比论证,采用独立顶升往复杆输送,顶升采用气压,水平输送采用电机驱动。独立顶升式往复杆输送系统见图8。3.2长期积累,影响劳动安全传统往复杆一般顶升采用液压。液压顶升存在的主要问题是污染环境。压力介质油经油压泵压出后从油缸等部件处渗出并流到地面,长期积累则严重污染环境,特别是当设备长期使用老化后其问题更严重,不利于车间管理及工人身体健康。焊装主线独立顶升系统采用气压,对环境无污染,有利于员工身体健康。3.3油压泵顶升治理噪声超标传统往复杆的油压泵(特别是国产)在工作时会产生很大的噪声,如江淮“和畅”车型主线第12工位采用油压整体顶升,油压泵由于噪声超标需进行专项治理,但效果不明显。独立顶升采用气压,噪声明显比油压小,达到了工业标准。3.4下一场或下件焊接独立顶升的单工位操作能力很强,一个工位完成焊接操作后通过按钮站操作即可进入下一工位或准备状态,不受线体装载情况和下一道工序状态的影响,可柔性安排上、下件及焊接操作过程。3.5安全保护功能生产线与夹具、机器人动作相互协调,可实现自动逻辑控制及过载等情况下的安全保护功能。生产线具备能自动