一种前门内板定位焊的工艺方案分析

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　　摘要：当前自动化焊接以其成本低、焊接稳定性好受到越来越多的整车厂青睐，不再仅限于地板及总拼线，也逐渐开始向分总成焊接发展及应用，如门盖总成线、后部下车体总成线等;在这种情况下，合适的工艺方案对于满足焊接要求、减少成本至关重要。通过对前门总成自动化焊接的某工位分析，介绍一种工艺方案并阐明工艺时序设计的原则。
　　关键词：焊接工艺;时序;设计原则
　　中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2019.08.093
　　1背景
　　某公司为提高车身车间的先进制造水平，提高焊接质量的稳定性以及为后续相关车型的导入预留可能，将前后门的工艺按照人工上件+机器人焊接+机器人滚边+机器人钎焊+机器人搬运的方案进行设计。由于定位焊接工位过多会导致内板总成的尺寸稳定性从而影响包边的间隙段差匹配，而且为与其他车型的手工焊接BOP匹配，所以该门盖总成的焊接BOP设计如图1。
　　该门盖线的设计节拍目标是50节拍，按照90%的效率计算，那么单个工作循环所需时间为（3600/50）*90%≈65s。从图1的BOP可以看到1#工位焊接零件7个，为瓶颈工位，故着重对此工位进行分析。此工位需要人工取件+涂胶+装件，由2人同时完成，大约用时60S;同时该工位的焊点是 36个，焊接所需时间约为90s（平均焊接一点时间为2.5s，以下同理）。如何在65s内完成该工位的所有焊接动作，是本次分析的根本重点。本着工艺动作并行原则，初步采用以下两种方案。
　　2方案设计
　　方案一：采用双滑台工装定位焊接，即为10A和10B均向2#工位輸出总成，那么在130s内完成焊接工作即可满足节拍要求。如前所述：人工取件到装件初步以60s设计，36个焊点焊接时间是由2台机器人分担，即需45s，合计105s，以25s的时间来作为滑台滑移、机器人移动等动作的补偿。初步的布局图如2所示，其时序流程图如3所示。从图中可以看出：10A#装件时，10B#工装划入，2台机器人焊接完成，由搬运机器人搬走，10B#滑台滑出;同理，10B#装件时，亦是如此。
　　方案二：采用单滑台工装定位焊接，即为单个滑台完成输出总成给20#位，要求在65s内完成焊接工作循环。装件就已经需约时间60s，再加上焊接，65s的时间已经远远不够。所以考虑装件与焊接并行一部分时间，又因为是单滑台，所以考虑用3台焊接机器人同时焊接，并且先定位焊接18个关键定位焊点（这些焊点经分析必须保证良好的连接性并不易变形），其余18个焊点由15#位的抓手机器人夹紧抓起到安全位置进行补焊。初步的布局图如4所示，其流程时序图如5所示。从图中可以看出，取零件并涂胶时：机器人010#R01、010#R02、010#R03焊接定位焊点，而后15R01抓取总成到安全位，滑台滑出;剩余18个焊点焊接时，滑台开始往外滑并接受人工装件。
　　3总结
　　以上两种方案都满足节拍要求，不过对比之后，方案一比方案二占地面积大，而且相当于是多了1个工位的相关设备，成本高，所以此工位优先选择方案二作为实施方案。
　　在工艺方案设计时，时序的设计至关重要，综合分析方案一以及方案二，都采用了工艺动作并行原则，即设立新的空间去允许一部分动作同时进行，以使得节拍内的时间得以压缩，也就是同一个工位用空间的扩展去换取时间上的压缩。如方案一，多设一个工位的设备，一个在装件，另外一个进行焊接;方案二，本工位上设立一个安全位，以使得工装滑出装件和机器人进行下一步焊接。这一原则的实施在众多时序设计中都有应用，同时方案二的时序设计也可为其他总成线的定位焊的设计提供参考。
　　参考文献
　　[1]张群.轨道交通焊接工艺及其价值分析[J].现代商贸工业，2017，（15）.
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