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白车身焊装工艺规划问题解决思路及方法
来源: | 作者:ryweld | 发布时间: 2017-08-25 | 5868 次浏览 | 分享到:
白车身焊装工艺规划过程中需要解决很多问题,这些问题囊括了焊接品质、成本控制、节拍保证、标准化生产、安全生产保证五个方面(QCDMS)。本文详细介绍了这五个方面可能遇到的常规问题,有针对性地分析了这些问题,并提出问题解决的思路及方法,为工艺人员提供参考

 

图3半点或焊偏                    图4搭接面在曲面上               图5工件变形


2成本控制
       新车型导入不可避免要发生费用,通过合理的工艺规划,可以对成本进行有效控制。
工艺规划实际上是围绕生产物料这一中心来开展工作。生产物料决定了来件状态,同时也决定了主机厂焊装车间的加工深度。如果加工深度超出车间规划的范围,则一款车型将无法按照设定的节拍进行生产,可能节拍严重滞后,出现产能不足的问题。反之,如果加工深度低于车间规划的范围,则一款车型的生产可能会导致工时的不均衡现象,带来等待的浪费。因此,对生产物料进行合理的内外作分工将非常关键。合理的内外作分工,要基于车身设计的模块化以及平台化。首先车身设计模块化是最为基本的,一款车型的白车身可以分为下车体、上车体和四门两盖;以下车体为例,可以细分成前机舱总成、前地板总成和后地板总成;以前机舱总成为例,还可以细分成左、右前纵梁总成、前壁板总成和前防撞钢梁总成,这些总成可以由零部件商进行加工,模块化的设计使得内外作分工更加简单化和有序化。其次是平台化设计,白车身设计应尽量参考同平台成熟车型的结构及焊点数量,个别零件能够与旧的车型共用,则尽量共用,从而使得同平台车型的焊接工艺具有可参考性,大大减小了工艺规划的难度。因此,对物料进行内外作规划必须要有模块化和平台化的概念,尽量参考同平台现有车型的规划方案,避免在人员、设备和生产线上面增加投入。

       作业人员是一个不稳定的要素,可能会因为员工离职或请假导致人员紧张。另一方面,在精益生产思想的指导下,生产现场也在做持续改善,通过提升效率,达到减员的目的。因此,新车型工艺规划必须尽量避免人员增加,否则以往为了减员所做的努力将会大打折扣。避免人员增加最有效的方法就是提高自动化率。将人工无法在规定的时间完成的作业内容转移到自动线,由机器人进一步完成。为了让机器人焊接更多的焊点,必须提高机器人的焊接效率,焊点的分布对机器人的焊接效率影响是最大的,焊点分布越集中,相邻两个焊点间距最短,则机器人行走浪费的时间最短;应尽量避免机器人对焊枪做180°旋转焊接,旋转必然会增加3个附加动作——退枪、旋转、进枪;还要避免相邻机器人存在干涉等待,原则上是不允许存在这种等待。

       新车型导入的生产设备主要是工装夹具、焊接设备、涂胶设备和气动工具等。首先要对导入车型做生产线通过性分析(图6),确保是否能无障碍通过生产线,并且与现有的通用工装设备实现共用。通过性分析基于生产线数字化的基础上,运用三维软件导入生产线及白车身数据进行仿真验证。三维软件能够很直观的体现白车身在加工流动过程中是否存在障碍,支撑夹紧面是否跟白车身贴合,定位销是否对孔等。若存在通过性的问题,应尽量通过变更白车身设计来解决。防止对现有通用工装设备进行不必要的改造,不仅可以降低成本,而且避免了改造后可能对量产造成不利的影响。接着要开始编制工艺路线,为避免不必要的设备投入,要基于生产线现有设备资源,对工位先后顺序编排进行初步规划,其中有点定工位、补焊工位、涂胶工位、螺接(铆接)工位等。其次开始对加工零件做装配可行性分析,装配可分为手工装件和机器人装件。手工装件主要考察零件的重量大小是否易于装件,是否需要辅助吊装设备,零件是否存在充当吊耳的结构以利于吊装。机器人装件也要考虑工件和抓手的重量是否到达承载极限,以及装件的路线轨迹是否易于实现。然后最为重要的一步就是对工件的焊接可达性进行分析,也就是验证现有的焊钳是否能够对应所有焊点的焊接。焊接可达性验证也是通过计算机三维软件导入焊钳和工件数据,先保证电极杆垂直工件,而电极帽对准焊点,然后检查焊枪是否会跟工件发生干涉。焊接可达性分析必须要充分,要求每一把焊钳对每一个焊点都要做验证,以便得出哪些点可以焊接,哪些点不可以焊接,而不可焊接的点是否有其他焊钳可以焊接。当然也可能会存在所有焊钳都不可焊接的焊点,为尽量避免新增焊钳,这时候要考虑修改零件搭接结构,或者将点焊改为CO2补焊。最后是根据生产线的节拍,设备开动率及工程编程率,编制详细的工艺指导文件,同时为最终确定的设备清单提供依据。

 

图6 导入车型做生产线通过性分析


3 节拍保证