焊裝工藝在汽車白車身制造中起著重要的作用，隨著產(chǎn)品需求多樣化的不斷提高，焊裝線的設(shè)計(jì)、制造都面臨著很大的挑戰(zhàn)，為此，本文就焊裝線結(jié)構(gòu)和夾具的選擇闡述一些觀點(diǎn)。

隨著汽車制造技術(shù)的飛速發(fā)展，焊接技術(shù)在汽車白車身的生產(chǎn)中，起到了越來(lái)越重要的作用。在我國(guó)，焊裝車間工藝設(shè)計(jì)的主要難點(diǎn)在于焊裝生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)，即采用何種形式的生產(chǎn)線和車身夾具。

焊裝線的結(jié)構(gòu)

目前使用的焊裝線主要是由輸送部分、工裝夾具、焊接設(shè)備及其他輔助設(shè)備等部分組成，主要結(jié)構(gòu)形式有：交叉臂步進(jìn)式、擺臂步進(jìn)式、滑橇輸送式和臺(tái)車式等。

1、交叉臂步進(jìn)式焊裝輸送線

圖 1所示為該焊接線基本原理，調(diào)頻電機(jī)通過(guò)齒輪齒條將動(dòng)力傳遞給往復(fù)桿，實(shí)現(xiàn)工件的水平輸送。而工件的上下運(yùn)動(dòng)則由雙作用氣缸推動(dòng)楔鐵平移實(shí)現(xiàn)交叉臂機(jī)構(gòu)的升降運(yùn)動(dòng)來(lái)完成，因此，輸送線的重復(fù)精度主要取決于楔鐵的精度，但是，由于楔鐵需要承受較大的摩擦，必須定期更換；同時(shí)，往復(fù)桿的升降運(yùn)動(dòng)靠氣缸作用于楔鐵運(yùn)動(dòng)副實(shí)現(xiàn)，其沖擊力和噪聲較大。

目前，我公司EQ1141G地板線、白車身總成焊裝線；江西昌河公司CH7101左右側(cè)圍總成線、白車身總成焊裝線；昌鈴公司北斗星白車身總成焊裝線等，均采用這種形式的輸送線，并在其中焊裝線的部分工位設(shè)置了點(diǎn)焊機(jī)器人和弧焊機(jī)器人。

2、擺臂步進(jìn)式焊裝線

圖 2所示為該焊裝線的基本原理，從圖中可以看出，工件的水平輸送是通過(guò)調(diào)頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪齒條做往復(fù)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)的，頂升、落下裝置采用電機(jī)帶動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn) 180?，從而實(shí)現(xiàn)輸送線本體頂升、落下。其運(yùn)行過(guò)程與交叉臂步進(jìn)式相同，只是驅(qū)動(dòng)力由氣缸驅(qū)動(dòng)楔鐵改為電機(jī)驅(qū)動(dòng)曲柄，同時(shí)輔以氣缸支撐，這樣既保證了線體上下運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，又消除了交叉臂步進(jìn)式焊裝輸送線升降時(shí)帶來(lái)的噪聲。這種形式的焊裝線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、穩(wěn)定性好、輔助時(shí)間較短、重復(fù)定位精度較高，基本滿足點(diǎn)、弧焊機(jī)器人的使用條件，適用于生產(chǎn)能力為5～10萬(wàn)輛/年的生產(chǎn)線。

目前，國(guó)內(nèi)很多汽車廠采用該形式的焊裝線，如東風(fēng)天龍白車身總焊線、地板線；哈飛中意微面的左右側(cè)圍總成、白車身總焊線；哈飛路寶、柳微的SPARK白車身總焊線等。

3、滑橇輸送焊裝線

該焊裝線通過(guò)采用往復(fù)桿或輥床輸送滑橇來(lái)實(shí)現(xiàn)工件水平輸送，可分為兩種形式：往復(fù)桿輸送滑橇式和輥床輸送滑橇式。工件上、下運(yùn)動(dòng)一般由固定工位的氣動(dòng)或液壓頂升裝置實(shí)現(xiàn)，工件的下線靠電動(dòng)葫蘆或自行電葫蘆完成�；�橇上裝有定位裝置，重復(fù)定位精較高，一般為±0.3mm，基本滿足點(diǎn)、弧焊機(jī)器人的使用條件。

該工藝布置靈活性較高，可在任意工位通過(guò)設(shè)置90?~180?旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分支，容易實(shí)現(xiàn)柔性化改造和產(chǎn)能提升改造，另外，對(duì)廠房的長(zhǎng)度限制不如先前兩種線體要求嚴(yán)格。

目前，此類輸送線在國(guó)內(nèi)的轎車廠應(yīng)用較多，如神龍公司的206車型的地板線、側(cè)圍線、車門(mén)線、白車身總焊線；東風(fēng)本田CRV、思域車型地板線、總焊線等。

4、臺(tái)車式焊裝線

該線水平輸送工件是通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)臺(tái)車在鋼軌上運(yùn)行或人工推動(dòng)臺(tái)車在軌道中運(yùn)行，工件或臺(tái)車頂升、落下采用氣缸頂升裝置實(shí)現(xiàn)。這種焊裝線可分為整軌式和分軌式兩種，主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、工裝設(shè)備投資較少、占廠房面積小；但輸送線節(jié)奏較慢、重復(fù)輸送精度較低、很難滿足點(diǎn)、弧焊機(jī)器人的基本應(yīng)用要求。

焊裝線的選擇

對(duì)于焊裝線結(jié)構(gòu)形式的選擇，首先必須考慮產(chǎn)品的壽命周期、檔次、年生產(chǎn)能力及投資規(guī)模等，其次結(jié)合本單位的現(xiàn)有硬件條件（如廠房、布局等），最后要考慮現(xiàn)有的工藝水平和目前國(guó)內(nèi)或本地區(qū)的加工能力等，對(duì)諸多因素進(jìn)行綜合比較來(lái)選擇。目前，較為常用的是采用專家評(píng)審打分的方式來(lái)選擇，如表所示為各個(gè)需要考察的項(xiàng)目進(jìn)行打分：好為 5分、較好為4分、一般為3分、較差為2分、差為1分。

從表中可以看出，擺臂步進(jìn)式焊裝線得分最高，但選擇何種形式的焊裝線須根據(jù)具體的設(shè)計(jì)條件、產(chǎn)品質(zhì)量要求、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝來(lái)確定。

選擇焊裝線時(shí)主要考慮以下幾方面因素：

□ 生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性；

□ 產(chǎn)品性質(zhì)和工藝水平；

□ 投資規(guī)模、車間面積、工裝設(shè)備的維修保養(yǎng)技術(shù)水平。

在這些眾多影響因素下，其中生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品性質(zhì)起著決定性作用。

焊裝夾具的選擇

對(duì)于白車身而言，其總焊線的裝焊工藝主要由預(yù)裝配、點(diǎn)定、補(bǔ)焊三部分組成，其中點(diǎn)定工序最為關(guān)鍵。焊裝生產(chǎn)線中的總焊夾具決定了白車身的質(zhì)量、生產(chǎn)線的柔性度及生產(chǎn)節(jié)拍等。

目前，國(guó)內(nèi)所采用的總焊夾具主要有以下3種形式：

1、平移式夾具（如圖3所示），其動(dòng)作順序?yàn)椋狠斔途�將預(yù)裝白車身送入總焊工位定位夾緊點(diǎn)定，輸送線抬起，將點(diǎn)定成形的車身水平送入后續(xù)的工序補(bǔ)焊。此類夾具定位精度和可靠性高，可適用于單排、雙排、臥鋪車的寬窄、高低系列的大批量混流生產(chǎn)、柔性度高。

2、鉸鏈翻轉(zhuǎn)式夾具（如圖4所示），此類夾具和平移式夾具的工作原理類似，唯一的區(qū)別是左右側(cè)圍總成的定位組件的打開(kāi)方式不同：平移式夾具沿垂直于線體輸送方向水平移動(dòng)，而鉸鏈翻轉(zhuǎn)式夾具則是繞鉸鏈軸旋轉(zhuǎn)打開(kāi)，這樣便于線體輸送、裝配及定位夾緊。

3、立柱式夾具（如圖5所示），此類夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、維修方便、操作時(shí)接近性好，但其定位精度較低，不適用于自動(dòng)化程度較高的大批量生產(chǎn)和采用焊接機(jī)器人的生產(chǎn)線。

提高焊裝線柔性度的有效途徑

目前，國(guó)內(nèi)企業(yè)中，同一焊裝線上只能進(jìn)行同類型或相似類型的車身焊接，即在基礎(chǔ)車型上實(shí)現(xiàn)寬窄、長(zhǎng)短、高低變換的各車型共線生產(chǎn)，因此，提高焊裝線的柔性化生產(chǎn)能力，是提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑，可以從以下幾方面進(jìn)行考慮：

1、傳輸裝置中的托架采用柔性化設(shè)計(jì)，可隨時(shí)根據(jù)生產(chǎn)的車型或者即將轉(zhuǎn)型的車型對(duì)托架進(jìn)行調(diào)整。

2、夾具結(jié)構(gòu)的柔性設(shè)計(jì)。可將不同車型的定位夾緊部件置于同一夾具中，通過(guò)電氣控制來(lái)實(shí)現(xiàn)不同車型的柔性生產(chǎn)。

3、柔性焊裝線的總裝夾具通常采用圖3平移式夾具，不同的是左、右側(cè)圍定位組件是四面體定軸360°旋轉(zhuǎn)，每一面夾具通過(guò)定軸連桿機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)最少可變換兩種車型，這樣總裝夾具可實(shí)現(xiàn)對(duì)8個(gè)車型的焊接。

提高焊裝線柔性度的途徑有自身因素的制約，也有外在因素的制約，只有把現(xiàn)代焊接技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，才能達(dá)到預(yù)期的目的。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)不斷地引進(jìn)和吸收先進(jìn)制造技術(shù)，我國(guó)的焊裝生產(chǎn)線設(shè)計(jì)、制造水平不斷提高，在車身焊裝工藝方面形成了汽車制造企業(yè)各自的技術(shù)特色，但白車身的焊裝工藝是一個(gè)系統(tǒng)工程，特別是標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)方面還需要我們業(yè)界同仁付出更多的努力，以促進(jìn)我國(guó)汽車焊裝技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。