KUKA焊装线柔性化改造设计.doc

KUKA焊装线柔性化改造设计 单 位：车身厂技术部 姓 名：吕晓峰 KUKA焊装线柔性化改造设计 摘要: 本文通过对多品种平头车驾驶室产品的结构分析，结合KUKA焊装线的结构特点，简述进口焊装线柔性化改造的工艺设计过程，并对实施过程中的难点进行了分析，阐述了解决的方法，为今后类似的改造设计提供一些参考意见。 关键词:KUKA线、工艺分析、统一基准、平移机构、模拟分析、并行实施。 概述 随着汽车市场竞争的加剧，客户对汽车产品的需求越来越多样化。汽车生产厂为适应这一市场变化，产品也由以往的大批量少品种，逐步转向多品种的柔性化生产。这对焊装生产线的柔性化多品种生产能力的要求也就越来越高。 我厂于九四年从德国库卡公司（KUKA）引进了一条具有九十年代国际先进水平的焊装生产线，该生产线具有设备先进、工艺性好、自动化率高、夹具定位准确、安全性能好等特点。按当时的设计要求，该生产线能生产宽、窄两种系列的平头卧铺车驾驶室。 根据总公司对市场的调查，内饰空间大的驾驶室产品将越来越受市场欢迎。为抓住这一市场要求，公司决定在我厂生产高顶加长的平头卧铺车驾驶室。 能将如此先进、复杂的焊装线使用好、维护好已很不容易，改造它实现多品种混流生产就更不容易，风险也很大。改造KUKA线实现多品种混流生产已成为能否实现EQ4160系列车型的关键项目之一，为此公司将此项目列为本年度公司的重点项目。 为确立和实现这个目标，我厂领导与工程技术人员做了大量的调查、研究与论证工作，采取了产品设计、工艺方案、现场调试安装并行实施的方式，解决了许多技术难题，在短短的半年时间里，不仅实现了KUKA焊装线能混流生产宽窄、高矮、长短车型的平头卧铺驾驶室的能力，而且还保留了原来的工艺性好、自动化率高、夹具定位准确等优点。 因为本次改造的难点是产品设计和工艺方案的确定，所以本文将主要对以上两个方面做一些介绍和说明。 一、原KUKA焊装线工艺过程简介 1.工艺参数 KUKA焊装线由六个工位的地板线和十二个工位的总装线两部分组成，工位间距5m，生产纲领为4.5万辆/年，生产节拍为4.672分/辆。 2.主要特点 a. 焊装线为步进往复式生产线。升降运动采用曲柄连杆机构，辅助以气-液联合缓冲平衡装置，水平运动采用齿轮齿条结构和变频调速电机，重复到位精度小于1mm，循环时间为19秒。 b. 根据零（合）件特点，有选择的应用自动或半自动上、下料装置，如：鼓包总成、左/右侧围总成、顶盖总成采用了全自动上料装置。前围、后围、左/右车门总成分别采用了电机驱动或气动平衡装置的悬臂旋转装置。 c. 该线大量采用了机器人焊接和自动焊机，提高了驾驶室的装焊水平和自动化率，焊点自动化率达70％以上。 d. 夹具采用可三维可调的定位销与定位块，定位销精度为0.1mm，定位块精度为0.2mm，并配备了便携式三坐标测量仪，可随时对线上夹具进行现场检测。 3.工艺过程 地板一工位：装焊左/右纵梁总成、前横梁总成、后下横梁总成。 地板二工位：装焊左/右侧横梁总成、后上横梁总成。 地板三工位：装焊左/右侧地板总成、鼓包总成。 本工位采用自动上线装置输送鼓包总成上线。 地板四工位：机器人点焊工位。 地板五工位：补焊工位（用于机器人停止工作时）。 地板六工位：装焊左/右竖板总成、左右脚踏板总成，采用翻转移动机构定位。 总装一工位：由自行葫芦线将地板总成输送到位。 总装二工位：用悬臂吊将前、后围总成输送到位，人工装配后，自动焊钳点定前、后围总成与地板总成连接处。 总装三工位：侧围上线装置将左/右侧围总成自动输送到位，人工装配后，自动焊钳点定侧围总成与前、后围总成、地板总成连接处。 总装四工位：装焊前围上盖板总成，采用翻转机构定位。 总装五工位：装焊顶盖前横梁总成，由空中翻转机构定位。 总装六工位：用自动上线装置将顶盖总成输送到位并定位夹紧，自动焊机点焊顶盖总成与左/右侧围总成连接处，人工点焊顶盖总成与后围总成、顶盖前横梁总成连接处。 总装七、八、九工位：机器人点焊工位。 总装十、十一工位：人工补焊工位（用于机器人停止工作时）。 总装十二工位：用悬臂吊将左/右车门输送到位，人工装配。 最后由自行葫芦线将驾驶室总成自动输送到调整线。 二、实现KUKA线多品种生产的分析与对策 1.产品工艺分析 要实现多品种车型驾驶室在KUKA线上混流生产，就必须对产品的工艺性进行认真的分析，既要满足产品的设计要求，又要具有良好的工艺性，这是实现多品种混流生产的基本条件。同时，产品设计时须充分考虑了工艺上提出的多品种车型基准统一、新增或修改的零件数量尽量小的要求，为实现柔性生产尽可能减少阻力。 宽窄、高矮、长短这几种车型都是在一个产品的平台上，都是由地板、前围、后围、左/右侧围和顶盖几大总成构成，这是它们的共同之处。不同之处是它们在外型