柔性高精度台车在汽车白车身焊接中的应用

杨春旺，闫哓阳，韩有泉，关玉明

（1. 天津市福臻机电工程有限公司，天津 300350；2. 河北工业大学，机械工程学院 天津 300130）

使用维修

柔性高精度台车在汽车白车身焊接中的应用

杨春旺1，闫哓阳2，韩有泉2，关玉明2

（1. 天津市福臻机电工程有限公司，天津 300350；2. 河北工业大学，机械工程学院 天津 300130）

介绍一种柔性高精度台车，它能很大程度地提高原有焊接设备和台车对不同车型白车身焊接的适应能力，同时也能够对白车身实现高精度定位，保证后续焊接的质量。能够使企业更快的适应由于车型的快速更新所带来的市场波动，提高经济效益。

柔性；高精度；台车；白车身；焊接

CLC NO.:U468.3Document Code:BArticle ID:1671-7988(2014)08-93-02

引言

随着汽车工业及汽车装备制造业的深入发展，柔性、高效、高精度、自动化等已经成为汽车装备业发展的主流方向。同时，随着我国经济的蓬勃发展，人民生活水平的日益提高，汽车越来越多地进入了家庭。顾客和市场需求多样化、个性化发展，汽车业从传统的单品种、大批量生产方式向多品种、中小批量及“变种变量”的生产方式过渡，以生产者为主导的生产方式逐步向以消费者为主导的生产方式转变；白车身焊接系统的主要功能是实现多种不同白车身产品的地板总成、左/右侧围总成及顶盖总成等主要车身总成零部件的组合焊接，是实现白车身柔性生产的核心装备[1]。提高企业对不同车型白车身的焊接能力至关重要[2]。设计了一种柔性高精度台车，一方面能提高原有焊接装备对不同车型的适应能力，同时也能实现高精度定位，保证后续焊接的质量。

1、柔性高精度台车结构

该柔性高精度台车的三维模型如图1所示，由勾销打开装置1、台车主体组件2、前定位销组件3、TB组件4、H向组件5五部分组成。勾销打开装置1负责对台车前后位置的定位勾销抓紧和打开，保证台车整体的前后位置精度；台车主体组件2是由数控机床加工的高精度的板材组装而成，这一部分的精度对台车整体精度有着决定性的影响；前定位销组件3安装在台车主体上，且定位销的位置固定不变；TB组件4和H向组件5也都安装在台车主体上，其中TB组件实现后定位销在x、y方向的精确移动，H向组件实现后定位销在z方向的精确移动。

2、柔性高精度台车的优点

该柔性高精度台车区别于传统的台车，在不改变原有焊接设备和台车的条件下，能够通过对定位销的自动和快速切换从而适应车型快速更新给企业所带来的冲击。随着汽车制造业的标准化和国际化发展，白车身焊接也已经基本达成了生产标准化，应用在台车系统则具体表现为：不同品牌车型的白车身主车身焊接用定位孔都分为前后四个，其中前面的两个定位孔位置都一样，不同车型则在后两个定位孔的相对位置上进行区分。该柔性高精度台车的前两个定位销精确固定在台车主体上，位置不变；后面两个定位销则能够在x、y、z三个方向精确移动并能够在最后工作位置锁死，不仅能够适应不同的车型，而且能够实现对车身主体的高精度定位，保证后续焊接的质量。该台车的关键技术参数如下表所示：

表1 柔性高精度台车关键技术参数

3、柔性高精度台车精度的研究

该柔性高精度台车整体的精度由台车主体的加工和安装精度保证，而台车上的前定位销组件和TB组件和H向组件都直接安装在台车主体上，各个组件的精度将直接影响白车身的定位精度。因此保证台车精度至关重要[3]。以下为保证柔性高精度台车精度的几点注意事项：

（1）首先整体精度主要取决于零件的制造精度，所以必须要求零件的尺寸公差严格按照图纸加工，在装配前检测尺寸，确定装配线上个工序的装配技术要求，避免挫、磨、修刮等工艺，尽量使用如拧螺钉等无损工艺；

（2）严格按照顺序装配，最好在装配前列出顺序，合理安排装配顺序，避免重装；

（3）可充分利用夹具来定位，从而达到各零件的空间位置，装配中留出调整个别零件的位置或加入补偿件，因为适当提供补偿或调整可以使装配精度更高；

（4）避免暴力装配，有发现装配不顺利时认真分析，可以采用互换装配法、选择装配法、修配装配法和调整装配法处理；

（5）在装配强度允许情况下使用胶粘剂是一个不错的装配手段，它可以让零件以轻松的配合甚至用夹具完全固定好后再进行粘接，使用得当可以大幅度提高精度；

（6）当然以上操作离不开干净的零件，良好的装配场所。具备一定的装配环境条件，可以很大程度地提高台车的精度。

4、结论

该柔性高精度台车不仅可以对多种车型的白车身进行焊接，同时也能够实现对白车身的高精度定位，保证了后续焊接的稳定可靠运行，使企业的白车身焊接完成了从单一车型到多车型共线生产的转型，取得了良好的经济和社会效益，是一种值得推广的台车。

[1] 王元勋, 何可敬, 高银, 等. 车身焊接生产线焊装主线设计研究[J]. 中国机械工程, 2001, 12(11)：1248-1250.

[2] 房金良, 李朋, 王洪杰, 陈朝辞. 自行小车吊运系统在焊装线中的应用[J]. 车身技术, 2013, 3：82-84.

[3] 邱富深, 靳君锋, 王红刚. 汽车车身装焊误差产生的原因及控制[J]. 技术与研究, 2007, 10：55-56.

Applications of flexible and high precision trolleys in BIW welding

Yang Chunwang1, Yan Xiaoyang2, Han Youquan2, Guan Yuming2
(1.Tianjin Asset Industrial Equipment Co., Ltd., Tianjin 300350; 2.School of Mechanical Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300130)

A kind of flexible trolleys with high precision is introduced, it can greatly increase the existing welding equipment and trolleys’ ability to adapt different BIW models’ welding, but also to achieve high-precision positioning of BIW that ensure the quality of the subsequent welding. It can Enables companies to quickly adapt to the market fluctuations which is brought by the rapid updating car-models, increase economic efficiency.

Flexible; High Precision; Trolley; BIW; Welding

U468.3

B

1671-7988(2014)08-93-02

杨春旺，工程师，就职于天津市福臻机电工程有限公司。