汽車自動化生產(chǎn)線根據(jù)某年汽車生產(chǎn)綱領(lǐng)、汽車年產(chǎn)量的不同,每條生產(chǎn)需普通點焊機幾十臺至幾百臺不等,普通點焊機根據(jù)機器結(jié)構(gòu)和應(yīng)用場合的不同又可分為移動式點焊機和固定式點焊機,移動式點焊機根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同,又分為懸掛式點焊機和手提式點焊機,多點焊機是為焊裝特定工件設(shè)計,制造的專用焊接設(shè)備,其優(yōu)點是生產(chǎn)效率高,適合大批量單品種生產(chǎn),適用于焊裝結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜,焊點密集,接頭搭邊小,操作困難,焊接質(zhì)量難以保證等因素的工件,其缺點是設(shè)備投資多,專用性強,將逐步由焊接機器人和相應(yīng)工裝夾具組合取代,多點焊機除用于焊接各種車輛構(gòu)件之外,還應(yīng)用于家用電器如冰箱、洗衣機、鋼制夾具、交通設(shè)施、板式散熱器等各種薄金屬構(gòu)件制造行業(yè)。
汽車焊裝主線是把側(cè)圍分總成線、底板分總成線、由小件焊接而成的車體鈑金合件及頂蓋,通過傳輸裝置、夾具、合裝臺等設(shè)備定位后,焊接合裝,完成白車身組焊的總成線,是車身焊裝生產(chǎn)線的核心部分。
車身殼體是由薄鋼板組焊而成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件, 一輛車身由數(shù)百個鈑金沖壓件經(jīng)定位焊、氣體保護焊、釬焊及粘接等工藝組裝而成。汽車車身鈑金件的焊裝是按一定的先后順序進行的,具有明顯的程序性。車身生產(chǎn)工藝流程:車身部件由升降傳輸輥床運輸?shù)焦の粌?nèi)部,到位之后,由車身焊接定位夾具將車身側(cè)圍、頂蓋橫梁和車體主結(jié)構(gòu)定位夾緊,然后機器人用定位焊焊槍對車身進行定位焊接。焊接結(jié)束之后,夾具打開,車身再由升降輥床運輸?shù)较乱粋€工位。車身工段的焊接多采用自動線,其生產(chǎn)工藝流程如圖所示。
車身工段一般包括左右側(cè)圍分總成線、前后圍分總成線及主線。側(cè)圍內(nèi)板線生產(chǎn)側(cè)圍內(nèi)板分總成提供給側(cè)圍線生產(chǎn)側(cè)圍分總成。主線接收來自底板工段的底板分總成,與側(cè)圍分總成、前后圍分總成、儀表板上蓋板和后閉合板外板通過機器人進行預(yù)裝,預(yù)裝流程如圖2-3所示。
預(yù)裝采用搭扣將左右側(cè)圍掛載在底板上再通過輥床運送到人工上件工位,進行頂篷橫梁的裝配。最后將預(yù)裝完成的車身骨架運送到主線最關(guān)鍵的一個工位——車身總拼工位??偲垂の挥脢A具將各部分總成零件進行精準(zhǔn)夾緊定位,焊槍機器人通過兩次焊接形成一個車身骨架。
由于車身工段焊點數(shù)量較多,無法在一條生產(chǎn)線上完成,所以車身工段一般含有多條主線。主線一完成車身骨架的焊接,主線二對車身骨架進行補焊及后閉合板外板和承重梁定位焊和補焊,主線三完成頂篷在車身上的焊接,其中側(cè)圍與底板搭接的部分區(qū)域以及承重梁的焊接的部分區(qū)域等因焊槍無法達(dá)到,一般采用CO2氣體保護焊進行焊接,CO2氣體保護焊是利用焊絲與工件之間產(chǎn)生電弧的熱量,熔化焊絲與工件形成焊縫, 通過CO2氣體作保護,把電弧和熔池與空氣隔離開來的一種焊接方法,簡稱CO2焊。CO2氣體保護焊在汽車車身制造過程中主要運用在兩個方面:一是不能進行定位焊的位置, 二是對焊接強度要求比定位焊強度高的位置。
為了對車身的幾何精度進行實時全面的監(jiān)控,一般在主線會采用在線測量。在線測量是運用激光技術(shù)對車身進行幾何測量,將測量數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進行對比并反饋對比結(jié)果。從而實現(xiàn)對車身幾何精度100%的監(jiān)控。在線測量分為機器人式和固定側(cè)頭式。機器人式適用于共線多車型進行測量,固定側(cè)頭式精度高,但一般只針對一款車型。
主線三主要完成頂篷的焊接。頂篷的焊接有的采用電阻定位焊,但目前較為先進的技術(shù)是激光釬焊。釬焊是利用熔點比被焊金屬低的釬料熔化后依靠毛細(xì)管作用填滿焊縫間隙,并與線材之間相互擴散實現(xiàn)連接的一種焊接方法。釬焊與熔焊的主要不同之處在于:釬焊時只有釬料熔化,被焊金屬不熔化(熔焊時被焊金屬熔化),液態(tài)釬料依靠潤濕作用和毛細(xì)管作用進入兩焊件之間的間隙內(nèi),依靠液態(tài)釬料和固態(tài)金屬的相互擴散而達(dá)到原子結(jié)合。
為了保證激光釬焊焊縫的美觀,主線三會設(shè)置一個專門對焊縫進行自動打磨的工位,該工位可以同時對頂篷前后端進行定位焊的補焊和激光釬焊的打磨。左右各一臺裝有打磨片的機器人以設(shè)定的軌跡和速度對焊縫進行打磨,打磨完成后車身被送到下一個工位進行自動檢測焊縫質(zhì)量,并在主線三車身交付區(qū)域通過顯示屏顯示檢測結(jié)果,工人通過檢測結(jié)果來判定是否需要對焊縫進行返修。同時工人也會對車身外觀面和激光釬焊焊縫進行目視檢查,對于外觀面不合格的車身,工人在車身上做好標(biāo)識,提醒調(diào)整線員工進行返修,激光釬焊焊縫不合格的需在該線體交付區(qū)域用人工TIG焊進行返修。外觀面或者激光釬焊焊縫有嚴(yán)重缺陷,返修時間較長時,車身需下線返修。檢查合格的車身將被輸送到下一生產(chǎn)線線體。