高柔性?shī)A具快速切換方式在焊裝線(xiàn)上的應用
- 2017-08-07 09:52:00
- sawchina 原創(chuàng )
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奇瑞汽車(chē)股份有限公司 戴競 奇瑞新能源汽車(chē)技術(shù)有限公司 茅衛東 奇瑞商用車(chē)有限公司 安珂 趙楊好
焊裝生產(chǎn)線(xiàn)多品種、小批量和短周期是現代機械制造業(yè)的主要特征。這一特征的出現,促進(jìn)了柔性?shī)A具理念的產(chǎn)生與技術(shù)的發(fā)展。隨著(zhù)產(chǎn)品更新的周期越來(lái)越短,如何短平快地在老車(chē)型切換新車(chē)型并縮短項目周期是各主機廠(chǎng)研究的方向。柔性化組合快換夾具——雙base板夾具,可以大幅度縮短夾具更換調整時(shí)間、降低生產(chǎn)成本;base旋轉工作臺在分裝二級總成夾具的利用,使分裝夾具的智能高柔性成為現實(shí),這種快速切換方式大幅度縮短了夾具更換調試時(shí)間,降低了生產(chǎn)成本。
雙base夾具
1.雙base概念
雙base夾具是以組合夾具為基礎的能適應于不同產(chǎn)品或同一產(chǎn)品不同規格的夾具,它由一套夾具線(xiàn)體部分及夾具本體部分組成,夾具設計階段提前預先制造好夾具base板并開(kāi)矩陣連接孔,后續夾具通過(guò)雙層base板及相應連接機構組合拼裝而成,因此稱(chēng)這種夾具為雙base夾具。
2.雙base夾具特點(diǎn)
雙base夾具結構簡(jiǎn)單、拼裝環(huán)節少且剛性好,易于車(chē)型切換、產(chǎn)品更新?lián)Q代與自動(dòng)化加工的需要,其主要特點(diǎn)包括:
(1)雙base夾具具有通用性,夾具系統有足夠的柔性,可適應不同車(chē)型的加工要求,整體線(xiàn)體可以重復利用。
(2)雙base夾具結構簡(jiǎn)單,組裝和拆卸方便迅速,利于后續車(chē)型快速切換。
(3)雙base夾具具備足夠的強度和剛度,夾具組裝、切換過(guò)程能夠有效保障零件的加工精度。
(4)雙base夾具的base規格應統一化,重復使用可調整,組裝管理微機化。
雙base夾具組成
雙base夾具由夾具線(xiàn)體部分及專(zhuān)用夾具兩部分組成,夾具線(xiàn)體部分由夾具通用部分及各標準元器件組成(見(jiàn)圖1),夾具專(zhuān)用部分根據產(chǎn)品零件的機構及用途而定。
1.夾具線(xiàn)體
雙base夾具的基礎元件,包括夾具通用線(xiàn)體、夾具框架及標準矩陣base面組成(見(jiàn)圖2);
2.支撐座
夾具骨架主要元件包括各種墊片、墊板和角座等(見(jiàn)圖2);
3.定位件元件間定位和工件真正定位的元件
包括各種定位塊、定位銷(xiāo)、定位支撐和型面點(diǎn)燈。
4.緊固件
包括標準銷(xiāo)及柱銷(xiāo),是用于連接兩層base板的主要零件。
夾具技術(shù)要求
雙base夾具在設計階段除一般夾具相應技術(shù)要求外需重點(diǎn)考慮以下技術(shù)要求:
夾具線(xiàn)體部分主要結構按照GB2804設計,主要元件采用優(yōu)質(zhì)低碳合金鋼制造,經(jīng)過(guò)滲碳淬火后元件表面硬度要求HRC達到58~65,內部硬度達到HRC?35~40,從而保證夾具底座具有足夠的強度、韌性、搞耐磨性及穩定性等。
夾具元件的主要尺寸精度與一般夾具相同,達到ISO6~7級別即可,水平面上定位孔與基準面的公差為±0.05?mm,定位孔與定位孔之間的公差為±0.02?mm,基準面粗糙度為1.6?μm。
主base板孔徑有D28和D16兩個(gè)系列。在高精度的臺面上,每隔100?mm均布D28的圓孔或每隔50?mm均布φ16?mm的圓孔,這些孔可用于拼接各種功能的定位模塊和夾具連接。
雙base夾具組裝
柔性?shī)A具的組裝是按照一定的原則,將專(zhuān)用夾具及夾具線(xiàn)體部分通過(guò)緊固標準柱銷(xiāo)裝配成具有一定切換能力的柔性?shī)A具的全過(guò)程。后續根據不同的產(chǎn)品和不同的零件的加工需求,將夾具專(zhuān)用部分直接廢除,并切換至夾具線(xiàn)體部分,通過(guò)兩層base連接起來(lái),可以充分發(fā)揮夾具線(xiàn)體部分功效,減少后續夾具開(kāi)發(fā)費用。
base旋轉工作臺
base旋轉工作臺(見(jiàn)圖3)是在一個(gè)360°旋轉工作臺均勻布置了三套夾具base基礎,A車(chē)型夾具base通過(guò)螺栓方式固定在旋轉工作臺的基礎base上,同時(shí)也可以將BC車(chē)型夾具以同樣的方式固定在對應的基礎base上,當生產(chǎn)A車(chē)型時(shí),旋轉工作臺將A車(chē)型夾具旋轉到機器人工作的位置,然后相應的機器人完成取件焊接涂膠等工藝。同理,生產(chǎn)B、C車(chē)型時(shí),旋轉臺將相應車(chē)型的夾具旋轉到機器人工作位置,完成B、C車(chē)型的相應工藝。
這種base旋轉工作臺可以實(shí)現A、B和C三款車(chē)型同一工位生產(chǎn),顯著(zhù)節省了生產(chǎn)線(xiàn)的布線(xiàn)面積,至少可以節省兩款車(chē)型的設備投資和廠(chǎng)房面積。不僅如此,A、B和C三款車(chē)型任一款退市后,base旋轉工作臺可以快速利用旋轉工作臺基礎base進(jìn)行切換新車(chē)型,不需要重新購置新設備和布置新場(chǎng)地,無(wú)需重新調試,縮短項目周期完成真正意義的高柔性快速切換。
利用base旋轉工作臺使雙base夾具備智能化和高柔性
base旋轉工作臺不只是用在單一工位,還可以組線(xiàn)于整條生產(chǎn)線(xiàn)。某項目中,由于受到場(chǎng)地資源限制,側圍生產(chǎn)布線(xiàn)始終存在問(wèn)題,base旋轉工作臺結合工位間機器運轉和工藝,實(shí)現了焊裝多車(chē)型柔性化生產(chǎn)線(xiàn)布線(xiàn),解決了側圍線(xiàn)難以柔性化的行業(yè)難題。我們在某項目中,采用base旋轉工作臺結合機器人布線(xiàn)方式(見(jiàn)圖4),利用base旋轉工作臺1、base旋轉工作臺2和base旋轉工作臺3配合機器人焊接、涂膠和運轉,完美地解決了側圍分裝柔性化線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)面積不足、多車(chē)型切換難以實(shí)現的問(wèn)題,節約了設備及場(chǎng)地資源,縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。base旋轉工作臺使雙base夾具備了智能化和高柔性,生產(chǎn)過(guò)程中工位間的智能切換以及左右側圍的高柔性化得到了實(shí)現。
結語(yǔ)
以雙base夾具為基礎的柔性?shī)A具是根據上述要求組裝制造的,可以通過(guò)組裝→使用→分解→再組裝周而復始循環(huán)使用,可以大量減少制造夾具材料和動(dòng)力消耗,避免車(chē)型下市后大批量機械線(xiàn)體及動(dòng)力總成的浪費,降低汽車(chē)行業(yè)的制造費用,減少夾具的設計、制造和安裝調試時(shí)間。與專(zhuān)用夾具相比,雙base夾具具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟效果,特別適用于多品種、小批量生產(chǎn)的加工系統。base旋轉工作臺使得夾具雙base的智能化、高柔性成為現實(shí)。- [焊接學(xué)院] 焊接作業(yè)的職業(yè)危害及防護 2018-09-10
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