一种柔性车型工装台车在白车身焊装主线上的应用

张涛　冯志鹏

摘 要：在白车身焊装主线上，白车身运输方式各异，滚床输送是其中的一种。而滚床输送白车身，是需要台车搭载白车身从一个工位运输到另一个工位，那么台车上的工装夹具对白车身的定位极为重要。本文介绍一种柔性车型工装台车在白车身焊装主线的应用。

关键词：台车 柔性化 焊装主线 定位夹具 白车身

随着广大人民的群众的对汽车的强烈需求，各个汽车厂家不断开发出新的车型，车型之间的更新换代越演越烈，时间越来越短，生产线车型柔性化生产是当前形式的一个最经济的选择。在生产线中，白车身焊装主线是极为关键的，跟白车身的合格率密切相关，其中运输定位夹具台车扮演着重要角色[1]。

台车，一般就是框架上安装夹具，在框架下部设置滚轮，让此夹具拼台在工位之间移动，可以来进行操作的夹具总成叫做台车。台车，通俗地理解就是行走的工装夹具。台车基本的功能是一是运输白车身，作为运输工具;二是定位白车身，做定位夹具用。对于定位夹具，有粗定位和精确定位两种。粗定位的台车，上面的夹具定位精度不高，运送到工位后，通过输送系统操作台车脱离白车身，输送系统线旁的定位夹具对白车身精确定位;精确定位的台车，到工位后不需要线旁夹具对白车身精确定位，台车也不脱离白车身，仅仅是输送系统机构，如升降定位滚床，对台车精确定位即可。

根据上段的描述，设计了一种精确定位的台车，结构如下图1所示。其对白车身精确定位方式是，前部后部主定位销，采用的是勾销缸的形式，定位销直径左前右后的是比定位孔小0.1mm，右前左后则是小0.3mm。中部是支撑定位块，支撑面位置度保证在0.2mm以内。台车框架上是8个可以用于三坐标测量的基准孔，以便可以测量定位夹具，保证每个台车定位夹具的一致性，从而保证白车身的重复精度。

台车不仅要保证本身内部夹具的精确定位，输送系统滚床对其也要精确定位。从工艺上划分，可以划分零件上件定位焊接工位和补焊工位。零件上件工位，通常用机器人来上零件，需要线旁夹具定位新上零件，对白车身位置重复精度要求高，补焊工位没有上零件相对要求低一点。

如图2所示，该台车在升降定位滚床上精确定位。按照定位原则，台车单边有三个支撑块，总共有六个支撑块被滚床支撑住，在台车的重量作用下，这样台车的Z向被控制住。前部的导向轴承控制着台车的导向板的Y向，两轴承间隙比导向板宽0.15mm，后部的带销孔导向板被滚床定位销控制着XY两向，定位销比销孔小0.15mm，这样台车的XYZ三向控制住了，台车被固定在滚床上，实现了精确定位。

在补焊工位，通常是人工补焊或则机器人补焊，机器人补焊位置度在2mm以内是不会影响焊点质量。如图3所示，补焊滚床的传送轮子支撑着台车，台车和白车身重量的基础上，台车的Z向被控制住。而台车的Y向则是通过补焊滚床的前后部导向轴承限制住，两轴承间隙宽度比导向板宽0.5mm，而X向，则是通过电控的手段来实现。用倍加福读码头和编码尺的形式，WCS位置编码系统，来反馈给滚床输送电机一个信号，控制电机的转动。滚床输送电机通过控制传送轮子的转动来实现台车的前进或后退在指定的读码头数值。台车的精确定位，位置编差可以控制在1.6mm以内。

这种台车不仅要求精确定位，也要求车型柔性切换。如图4所示，前部和后部定位夹具，都是有两个勾销缸，通过给台车通气给翻转自锁气缸就能实现勾销缸翻转，实现两种车型的转换。最重要的是，ABCD四个夹具模块当中，除了上部是定位夹具，下部是有切换机构的来实现脱离，那是标准切换模块。可以通过机器人进行切换，用机器人将其上部定位夹具抓取出去，换所需的车型模块进来，只要线旁的夹具存放地点足够宽，就可以兼容很多车型，现采用这种模式的厂家生产已经达到6种车型。这种台车形式，不像其它类型的台车，需要线旁通电通气，它仅仅需要通气即可满足要求。除了第一个工位用测距开关检测特征块检测车型，和最后一个工位白车身下线，通过线外的测距开关检查购销是否打开夹紧即可，其余整条主线工位无需电控检测台车工装夹具气缸上的狀态。

这种形式的柔性台车，在某主机厂焊装主线已经应用很久，有8条类似的生产线，取得了很好的效果。其优点是定位精确，可以省去线旁对白车身定位，释放了工位线旁的空间，同时，可以实现车型快速切换，车型兼容多，值得大力推广。

参考文献：

[1]李昊，付景海，王亚旭等.一种高精度白车身焊接台车的设计研究[J].汽车工业 研究，2014，（8）：61-62.