高效自动生产线互联系统的工艺设计及应用

王伟，耿远胜，高长青，姜云中

（东风商用车有限公司车身厂，湖北 十堰 442040）

1 背景介绍

公司于 2011年启动了涂装一车间续建底漆线及中涂线项目，同时由于公司的战略高端新车型—D760车型的生产准备项目已经启动，因此新建的底漆线除生产现生产的车型外，需具备生产 D760车型的能力，从而满足公司的商品计划需求。由于 D760的高定位目标，涂装一车间底漆线的工艺设计是否合理，直接关系着续建底漆线及中涂线项目的成败及后续D760车型的外观质量。

根据 D530金属漆能力提升项目的整体规划，结合生产需要及车间的工艺布置，在底漆之后、面漆之前，需要对底、面漆撬体进行转化，这就需要有一个转化装置来完成这一工作，鉴于原转化装置所存在的很多弊病：如磕碰、歪斜等，劳动强度也大，生产节拍较低，不适应对工件具有较高位置精度要求的自动化喷涂等，需要重新设计一套能够实现自动转化的装置，而且要能同时满足D310系列车型、D530系列车型、D760系列车型、EQ153系列车型、军品EQ140系列车型等几款车型的柔性化转化。因此，我们进行了一系列研究、分析，对重新设计一套自动转化装置，以满足公司对新产品的质量要求和D530金属漆能力提升项目的目标。

2 高效自动生产线互联系统的工艺设计的目标

自动生产线互联系统自正式投入使用开始，需要达到以下目标：

1）满足所有车型的柔性化生产；

2）节拍满足1.8min/台；

3）无需人工转运；

4）满足高产能的生产需要，质量稳定、自动化程度高。

3 旧吊运装置所存在的问题

涂装一车间原底漆、面漆转挂方式为输送链-升降台-人工操作的转挂方式（如图所示），从吊窗的底漆输送线上转移到吊窗的面漆输送线上，转挂时人工对位，造成很多装挂弊病：如磕碰、歪斜等，劳动强度也大，生产节拍较低，也不适应对工件具有较高位置精度要求的自动化喷涂。

图1

图2

4 解决方案

4.1 互联系统的组成及要求

根据生产需求，生产线互联系统要求能满足 D310系列车型、D530系列车型、D760系列车型、EQ153系列车型、军品 EQ140系列车型等几款车型由底漆工序向面漆工序转换的中间转挂。为了能够实现多种车型以较快的节拍(1.8min/台)进行柔性化转挂，本系统各功能模块之间的功能进行了高效的分工与协作，具体分为以下两个模组：

（1）吊钩装置：该装置是一套布置在空中的伺服装置，对车型识别后，伺服装置能够自动调整吊钩的空间位置，调整完后自动完成抓取动作，动作快、稳定性好。

（2）联动移载装置：联动移载装置布置在系统的底部，设置两个进口，分别对应车间的底漆工序和面漆工序，底漆重撬与面漆空撬同时进入联动移载装置。完成转挂后，两进口同时变为两出口，分别吐出完成转挂的底漆空撬和面漆重撬，由于两种工序撬同进同出，所以能够节约辅助时间，满足节拍要求。

4.2 互联系统的分工

本系统根据转挂车型较多、差异性大的特点，对两模组之间的动作进行了合理分割。如抓取装置的特点是抓取位置变化多，只负责对货物抓取姿态的调整，只完成对不同车身的空中抓取即可，不负责车身的移动。因为车身在空中移动时，稳定性不好，也会消耗更多的时间，满足不了节拍需求。

联动移载装置由于布置在地面，移动稳定性好，进出口对位准确，所以只负责位置转换，还可以达到两种撬体同进同出的要求，从而节约时间。两套模组之间功能的合理分工及结合，造就了该系统的高效运行。

4.3 工作过程

1）底漆撬带车身到位后，吊钩整体下降并张开，同时根据车型信息调整好吊钩位置。

2）吊钩合上并向上移动，直至托住车身，之后继续抬升到位。

3）联动移载装置移动，同时调整好车身的在面漆撬上的放置位置。

4）车身下降，放置到面漆撬上，吊钩继续下降一段并张开，然后回升到原位等待。

5）面漆撬随联动移载装置带车身回到原位。

图3

5 实施效果

通过在顶部设计自动伺服转挂系统，可对驾驶室进行吊运；底部设置联动移载装置，保证车身载体位置精度，顶部自动伺服转换系统将驾驶室吊起后，底部联动移载装置同时工作，高效地完成底面漆撬体转换，空撬返回动作，高效满足生产节拍。

自动生产线互联系统自正式投入使用开始，可以满足公司所有车型的柔性化生产，节拍也可满足1.8min/台同时无需人工转运，满足高产能的生产需要，质量稳定、自动化程度高，达到系统设定的目标。

6 结束语

本系统设计思路新颖、独特，一改以往采用顶部吊运驾驶室后，吊运装置和驾驶室在顶部移动，将驾驶室转运到面漆撬体上的做法，创造性地设计将顶部自动转挂、分类调节系统和底部联动移行机配合使用，快速地完成底面漆撬体转换、空撬返回动作、移载装置精确对位，高效满足生产节拍的需要及面漆机器人喷涂对位置的高精度要求。

[1] 王锡春.汽车涂装工艺技术.北京：化学工业出版社,2005.10.

[2] 王锡春.最新汽车涂装技术.北京：化学工业出版社,1998.3.