车厢厂多品种混流生产的柔性焊接夹具

车厢厂多品种混流生产的柔性焊接夹具

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时间:2018-10-31

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1、车厢厂多品种混流生产的柔性焊接夹具

2、第1内容加载中...图1车厢边板焊接总成对于不同的车型,所焊边框、立柱、页板均相同,且焊接工艺相同,只是焊接位置以及立柱数量和车厢总体长度不同,这就为柔性焊接夹具的设计提供了良好的基础条件。例如:以一套11种产品混流生产的柔性焊接夹具设计来加以说明,其产品情况见下表:由上图及表可知:11种产品宽度均为550mm,只是总长度和所焊立柱数量不同。但是,第一根立柱到边框的尺寸均为270mm,最后一根立柱到边框的尺寸也是270mm。因此我们将每种产品的第一根立柱和边框分为一组,最后一根立柱和边框分为一组,其余立柱各为一组。每组的定位夹紧装置分

3、别安装在若干组移动滑台上,以第一组滑台为基准,移动其它各组滑台来实现不同车型的定位、焊接。2工艺情况分析车厢边板类焊接总成一般由4个工位来完成,整个焊接过程形成一条流水线。各工序间焊后产品的传递采用滚道式运输方式传送,滚道传输高度距地面均为900mm。下面以边板为例介绍一下各工序焊接内容。(见图2)。图2车厢边板总成焊接夹具流水线1序:瓦棱板、边板上框、边板下框焊接。2序:将上序合件与两个端立柱焊接。3序:取中立柱放入夹具中定位、夹紧,与2序合件焊接。4序:上序合件与页板和左/右栓钩焊接。由上面可知:11种系列车型产品结构有许多共同之处,许多部件零件可通用,故原有的焊接

4、设备和专用设备完全可以通用。同时相似的产品又决定了11种车型有了相似的焊装工艺,而二者正是实施柔性化生产焊接夹具设计的基础条件。因此该项目的混流设计不但可行,而且是最先进、最合理、最经济的举措。它不仅能节省占地面积,保持合理的工艺流程,而且能节省时间和资金,提高设备利用率,使投入资金降低70%。3夹具的柔性设计通过对不同的车厢类产品和工艺进行仔细分析比较,发现车厢类产品系列化程度较好,实现车厢类焊接夹具的柔性设计方案完全可能。图3即为11种车型混流生产的车厢边板总成第4工序焊接夹具总装图。该夹具动作原理如下:首先举升机构中的气缸带动滚轮升起,使滚轮距地面900mm。将上

5、工序焊接完成的边板分总成在侧滚轮机构的导向下,通过举升机构的滚道送入该夹具,然后举升机构中的气缸下降,使制件落入夹具中,制件定位夹紧,再将页板和栓钩放入夹具分别定位夹紧后焊接。焊接完成后,松开夹紧,退料机构将产品从页板的定位销中退出(见后面详细介绍),然后举升机构的气缸再次动作,将制件升起至900高,输入下一工位。当生产多种车型时,靠移动滑台改变各种产品的位置来实现不同产品的焊接。图3为生产8502015-13Y车型的位置,当生产8502015-11Y车型时,工人只需将定位锁紧机构的限位销拔起,推动相关滑台移动到底板所示相应车型位置,然后插入限位销固定即可生产。由于混流

6、生产车型较多,因此底板上的限位销孔很多,为保证更换产品时快速、准确,我们在每个销孔上贴上标签,做好产品标记。尽管车厢类夹具由于所焊工序及所焊制件不同,致使焊接夹具有所不同,但是它的几大机构完全可以通用,我们将几大通用机构做成模块。3.1举升机构举升机构是该夹具中接料和运送工件的重要功能部件。接料和运输时该机构升起,焊接时该机构落下。我们采用气动双导柱机构(见图4)。由气缸举升,双导柱导向,使滚道升起运行平稳,到位准确,结构简单可靠。图4举升机构对于多种车厢产品混流生产的夹具,由于车厢产品的总长度相差很大,最多相差2米多,因此产品重心不确定,给设计举升机构带来了很大难度,

7、选择合理的举升点布置举升机构是至关重要的。图3中举升机构1、2、3可根据产品长度的改变移动到产品的重心位置。举升时始终保持产品的稳定性和平衡性。举升机构4用于该工序和下一序产品退料的衔接。3.2侧滚轮导向机构侧滚轮导向机构由侧滚轮和下滚轮共同组成(见图5)。每个滚轮采用深沟球轴承,运行灵活,使用寿命长。图5侧滚轮导向机构图6页板定位机构侧滚轮导向机构用于该夹具的两端,便于接料和退料。当制件在输送线上传送时,为防止制件偏离夹具,应对产品宽度方向进行初限位,侧向滚轮既可以对产品导向又方便产品运输,下滚轮高度与传输滚道高度(900mm)一致。3.3定位夹紧机构3.3.1边框定

8、位顶紧机构车厢产品型面简单,但轮廓尺寸较大,焊接变形大,关键要选择最科学、最合理的定位夹紧方式,最大限度地减小焊接变形,以保证焊后整体精度。此夹具以一侧边框做为定位基准,另一侧边框用气缸顶紧。边框定位顶紧机构共选择了7处(见图3)。3.3.2页板定位机构图6为页板定位机构,页板采用端面及定位销定位,气动夹紧,正因为页板的侧向销孔定位,焊后必须有退料机构将制件退出定位销,然后制件举升。3.4退料机构由于页板上侧向定位销的限制,焊完后,制件无法上下取出,此外焊接后会产生不同程度的变形,因此必须采用退料机构,用气缸将制件推出定位销,然后再由举升

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