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1.A车型前地板零件介绍
目前汽车行业焊装白车身下部车身结构分前舱总成、前地板总成、后地板总成、左门槛总成和右门槛总成,共五大模块,前地板零件一般由12-15个三级分总成件焊接而成。
2.A车型前地板工位工艺平面布置
为了节省项目投资费用,经过现场调研A车型可以同B/C/D三款车型共线生产。A车型前地板零件外委给零部件供应商生产,供应商负责提供合格的前地板总成零件到主机厂。在A/B/C/D车型下部线北侧UB50工位新增前地板总成上件工位。
2.1 料车结构设计
设计要求:前地板零件工位占用空间较小,改造周期短,投资费用低。
实施方案:设计一个具备精确定位的料车来存放、运送前地板零件,厂家直接将生产好的前地板零件装在该小车上,到焊装车间后直接使用电瓶牵引车拖到下部线UB50工位。
设计图纸:UB50前地板精定位料车由上、下部两块组成,上部机构主要构件有限位柱4根,导向柱4根,承重柱4根和上部底座;下部机构主要构件有底座钢架、推杆、滑轮、地锁。
2.2 精定位料车导向机构
设计要求:精定位料车装件后,能顺利推到指定位置,并进行精确定位。
实施方案:在下部线UB50工位规划一个上件工位,因涉及到机器人作业的安全规定,需要从外部将料车传入机器人作业区域内。为此,需要设计一个自动进车机构。将已经上件的精定位料车人工推至自动进料机构的外侧,再使用气缸将精定位料车直接拉入指定位置。设计图纸:按照精定位小车下部尺寸,设计自动进车机构。下部采用滑道作为导向,使用大行程气缸作为动力源。
2.3 精准定位
使用要求:使用机器人抓取前地板零件,精定位料车结构要坚固,零件在料车上X、Y两个方向的相对位置公差要求在±3mm以内。
实施方案:在自动进车机构上,设置一处自锁气缸进行定位。但大行程气缸带动精定位小车拉入指定位置后,自锁气缸抱死,整个精定位小车锁死,达到X、Y两个方向精准定位要求。
2.4 机器人上件模拟
根据现场作业空间,其他车型参数等,从数据化工厂模拟结论可知,可以选用SMART5 NJ4 90-2.2机器人。下部线柔性化生产工艺规划,前地板件通过精定位料车运送到UB50上件工位,生产A车型时EMS系统给此工位工业机器人指令,由机器人抓手将前地板零件从前地板精定位料车上抓取到UB50工位滑撬上。
3.生产验证问题
3.1 失效模式及潛在失效后果
失效模式:UB50工位机器人抓具接触前地板料车上的前地板件时报警且不动作。失效后果:UB工位机器人无法抓取前地板,导致下部骨架无法正常生产。机器人抓具同前地板零件干涉,前地板底部安装的光电感应器无法正常工作,系统出现报警,机器人动作暂停,下部线停线。
3.2 潜在失效起因
3.2.1 现场料车的轮子偏小,不符合图纸要求。与下部50工位导轨面不完全接触,前地板件Z向不水平。
3.2.1 支撑柱底座安装孔不对中,被烧焊固定,无法调整,图纸要求是长圆孔可调节。
3.2.1支撑柱上方孔中心到底座的Z向尺寸偏小,不符合图纸要求。下部50工位机器人抓件时感应器探测不到钣件,无法自动抓件。
3.2.1钣件托块自由状态下无法完全回位,影响机器人抓下一层钣件。钣件托块负重状态下不水平,两边支撑柱上的托块Z向有高度差,机器人抓件时感应器检测不到钣件,自动抓件无法实现。
3.3 解决方案及实施效果
3.3.1 整改措施
措施1:料车滚轮更换为?190mm
措施2:支撑柱底座安装孔按图纸要求改为13*28长圆孔,X、Y向可调节。
措施3:支撑柱上钣金支撑托块Z向相对距离调整为180mm,底座到第5层托块高度为153mm。
措施4:支撑柱上的钣件支撑托块孔定位改为销定位,提高定位精度,料厚由1mm改为3mm,耐磨损,能保证每层钣件感应器能快速识别。
3.3.2 整改后验证结果:满足生产需求,机器人抓件时不再发生报警故障
4.前地板精定位料车设计、制造和应用小结:
4.1 对制造前地板精定位料车的供应商制造能力要进行有效评估,确保有资质的供应商承接工装开发工作,从根本上降低风险,保证项目进度按计划进行;
4.2 和供应商签订前地板精定位料车的技术协议时要明确关键技术尺寸公差要求;
4.3 供应商对前地板精定位料车的关键制造尺寸控制、应用材质等要提供相关检测报告;
4.4 前地板精定位料车制造过程中要及时派工程师去厂家,根据图纸要求核对关键尺寸;
(作者单位:奇瑞汽车股份有限公司)
目前汽车行业焊装白车身下部车身结构分前舱总成、前地板总成、后地板总成、左门槛总成和右门槛总成,共五大模块,前地板零件一般由12-15个三级分总成件焊接而成。
2.A车型前地板工位工艺平面布置
为了节省项目投资费用,经过现场调研A车型可以同B/C/D三款车型共线生产。A车型前地板零件外委给零部件供应商生产,供应商负责提供合格的前地板总成零件到主机厂。在A/B/C/D车型下部线北侧UB50工位新增前地板总成上件工位。
2.1 料车结构设计
设计要求:前地板零件工位占用空间较小,改造周期短,投资费用低。
实施方案:设计一个具备精确定位的料车来存放、运送前地板零件,厂家直接将生产好的前地板零件装在该小车上,到焊装车间后直接使用电瓶牵引车拖到下部线UB50工位。
设计图纸:UB50前地板精定位料车由上、下部两块组成,上部机构主要构件有限位柱4根,导向柱4根,承重柱4根和上部底座;下部机构主要构件有底座钢架、推杆、滑轮、地锁。
2.2 精定位料车导向机构
设计要求:精定位料车装件后,能顺利推到指定位置,并进行精确定位。
实施方案:在下部线UB50工位规划一个上件工位,因涉及到机器人作业的安全规定,需要从外部将料车传入机器人作业区域内。为此,需要设计一个自动进车机构。将已经上件的精定位料车人工推至自动进料机构的外侧,再使用气缸将精定位料车直接拉入指定位置。设计图纸:按照精定位小车下部尺寸,设计自动进车机构。下部采用滑道作为导向,使用大行程气缸作为动力源。
2.3 精准定位
使用要求:使用机器人抓取前地板零件,精定位料车结构要坚固,零件在料车上X、Y两个方向的相对位置公差要求在±3mm以内。
实施方案:在自动进车机构上,设置一处自锁气缸进行定位。但大行程气缸带动精定位小车拉入指定位置后,自锁气缸抱死,整个精定位小车锁死,达到X、Y两个方向精准定位要求。
2.4 机器人上件模拟
根据现场作业空间,其他车型参数等,从数据化工厂模拟结论可知,可以选用SMART5 NJ4 90-2.2机器人。下部线柔性化生产工艺规划,前地板件通过精定位料车运送到UB50上件工位,生产A车型时EMS系统给此工位工业机器人指令,由机器人抓手将前地板零件从前地板精定位料车上抓取到UB50工位滑撬上。
3.生产验证问题
3.1 失效模式及潛在失效后果
失效模式:UB50工位机器人抓具接触前地板料车上的前地板件时报警且不动作。失效后果:UB工位机器人无法抓取前地板,导致下部骨架无法正常生产。机器人抓具同前地板零件干涉,前地板底部安装的光电感应器无法正常工作,系统出现报警,机器人动作暂停,下部线停线。
3.2 潜在失效起因
3.2.1 现场料车的轮子偏小,不符合图纸要求。与下部50工位导轨面不完全接触,前地板件Z向不水平。
3.2.1 支撑柱底座安装孔不对中,被烧焊固定,无法调整,图纸要求是长圆孔可调节。
3.2.1支撑柱上方孔中心到底座的Z向尺寸偏小,不符合图纸要求。下部50工位机器人抓件时感应器探测不到钣件,无法自动抓件。
3.2.1钣件托块自由状态下无法完全回位,影响机器人抓下一层钣件。钣件托块负重状态下不水平,两边支撑柱上的托块Z向有高度差,机器人抓件时感应器检测不到钣件,自动抓件无法实现。
3.3 解决方案及实施效果
3.3.1 整改措施
措施1:料车滚轮更换为?190mm
措施2:支撑柱底座安装孔按图纸要求改为13*28长圆孔,X、Y向可调节。
措施3:支撑柱上钣金支撑托块Z向相对距离调整为180mm,底座到第5层托块高度为153mm。
措施4:支撑柱上的钣件支撑托块孔定位改为销定位,提高定位精度,料厚由1mm改为3mm,耐磨损,能保证每层钣件感应器能快速识别。
3.3.2 整改后验证结果:满足生产需求,机器人抓件时不再发生报警故障
4.前地板精定位料车设计、制造和应用小结:
4.1 对制造前地板精定位料车的供应商制造能力要进行有效评估,确保有资质的供应商承接工装开发工作,从根本上降低风险,保证项目进度按计划进行;
4.2 和供应商签订前地板精定位料车的技术协议时要明确关键技术尺寸公差要求;
4.3 供应商对前地板精定位料车的关键制造尺寸控制、应用材质等要提供相关检测报告;
4.4 前地板精定位料车制造过程中要及时派工程师去厂家,根据图纸要求核对关键尺寸;
(作者单位:奇瑞汽车股份有限公司)