一種兼容兩種車型側(cè)圍托架機(jī)構(gòu)

（上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司，山東 青島 266555）

目前，我國(guó)的汽車市場(chǎng)處于快速發(fā)展時(shí)期，新車型的密集投放加劇了汽車制造商的競(jìng)爭(zhēng)。為滿足客戶對(duì)多種不同汽車外形的需要，同種白車身底板往往要求與多種不同側(cè)圍配合，出于節(jié)約成本的需要，同一條生產(chǎn)線經(jīng)常要兼容各種不同的車型，這樣就要求車身焊裝線有更高的柔性。

為了滿足市場(chǎng)需求，青島某汽車廠車身車間要同時(shí)生產(chǎn)多種車型白車身，每種車型一條生產(chǎn)線需要建設(shè)多條生產(chǎn)線，成本過(guò)高，同時(shí)占用大量的廠房空間和能源。因此，車身車間新車型主焊線要求能夠兼容生產(chǎn)兩種車型，由于兩種車型白車身外型不同，于是需要主焊線焊接夾具可以同時(shí)定位夾緊兩種不同的側(cè)圍，由于兩種車型側(cè)圍外部型面相差比較大，這樣用來(lái)舉升側(cè)圍的托架機(jī)構(gòu)就要求能對(duì)兩種不同的側(cè)圍進(jìn)行托舉。這樣就對(duì)該機(jī)構(gòu)提出了較高的要求。

本文通過(guò)對(duì)舉升托架機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案和具體結(jié)構(gòu)的研究設(shè)計(jì)，使該舉升托架機(jī)構(gòu)最終滿足實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)兩種車型側(cè)圍進(jìn)行托舉的目的。

1 機(jī)構(gòu)的研究與設(shè)計(jì)

由于焊接過(guò)程中該機(jī)構(gòu)要跟隨白車身運(yùn)動(dòng)，為保證機(jī)構(gòu)的通過(guò)性，需要該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單；在該機(jī)構(gòu)不使用時(shí)，要折疊成一體，盡量占用更小的空間，以免與其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉，其具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 舉升托架機(jī)構(gòu)（方案一）

此舉升托架，如圖1所示，主要由基座1、主氣缸2、連桿3、限位塊4、擺臂5、車型切換氣缸6，以及側(cè)圍托塊7、8組成。此舉升托架安裝于輸送機(jī)構(gòu)上，并隨之沿豎直與水平方向的作復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)此舉升托架運(yùn)行時(shí)，如附圖1所示，舉升托架主氣缸2通過(guò)連桿3推進(jìn)則擺臂5收回，此時(shí)托架處于非工作狀態(tài)；氣缸2收回則擺臂5打開(kāi)，托架處于工作狀態(tài)。限位塊4通過(guò)控制主氣缸2推進(jìn)后的位置，以此來(lái)控制擺臂5收回后的角度，以保證整個(gè)機(jī)構(gòu)占用更小的空間，增強(qiáng)機(jī)構(gòu)在輸送過(guò)程中的通過(guò)性。當(dāng)舉升托架在兩種車型之間切換時(shí)，車型切換氣缸6拉動(dòng)側(cè)圍托塊7向外翻轉(zhuǎn)，則此時(shí)側(cè)圍托塊8為工作托塊，可托起一種車型側(cè)圍；當(dāng)車型切換氣缸6退回拉動(dòng)托塊7向內(nèi)翻轉(zhuǎn)，此時(shí)托塊7為工作托塊，可托起另一種車型側(cè)圍。

該方案以普通圓形標(biāo)準(zhǔn)氣缸來(lái)切換車型（如圖1所示），限位塊為翻轉(zhuǎn)形式；同時(shí)以主氣缸帶動(dòng)連桿，將機(jī)構(gòu)支撐臂收起，這種結(jié)構(gòu)較兩種車型切換時(shí)為復(fù)雜，而且占用較大空間，在隨輸送線行進(jìn)過(guò)程中易于其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉，無(wú)法保證工裝的通過(guò)性，在運(yùn)行時(shí)容易產(chǎn)生危險(xiǎn)，存在安全隱患。

針對(duì)此機(jī)構(gòu)的問(wèn)題，對(duì)其做出改進(jìn)，通過(guò)對(duì)切換機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)使其更簡(jiǎn)單，占用更小空間，如圖2所示。

圖2 舉升托架機(jī)構(gòu)（方案二）

新的舉升托架結(jié)構(gòu)，如圖2所示，主要由基座1、主氣缸2、連桿3、限位塊4、擺臂5、車型切換氣缸6、以及側(cè)圍托塊7、8組成。此舉升托架安裝于輸送機(jī)構(gòu)上，并隨之沿豎直與水平方向的作復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)此舉升托架運(yùn)行時(shí)，舉升托架主氣缸2通過(guò)連桿3推進(jìn)則擺臂5收回，如圖3所示（位置1），此時(shí)托架處于非工作狀態(tài)；氣缸2收回則擺臂5打開(kāi)，如圖3所示（位置2），托架處于工作狀態(tài)。限位塊4通過(guò)控制主氣缸2推進(jìn)后的位置，以此來(lái)控制擺臂5收回后的角度，以保證整個(gè)機(jī)構(gòu)占用更小的空間，增強(qiáng)機(jī)構(gòu)在輸送過(guò)程中的通過(guò)性。當(dāng)舉升托架在兩種車型之間切換時(shí)，如圖4所示，車型切換氣缸6推出側(cè)圍托塊7，則此時(shí)側(cè)圍托塊8為工作托塊，可托起一種車型側(cè)圍；如圖5所示，當(dāng)車型切換氣缸6退回時(shí)拉動(dòng)托塊7退回，此時(shí)托塊7為工作托塊（，可托起一種車型側(cè)圍。工作狀態(tài)如附圖6所示。

圖3舉升托架擺臂打開(kāi)收縮狀態(tài)

圖4舉升托架車型一狀態(tài)

圖5舉升托架車型二狀態(tài)

圖6舉升托架工作位置示意

該方案以方形標(biāo)準(zhǔn)氣缸來(lái)切換車型（如圖2所示），限位塊為直線形式；同時(shí)以主氣缸帶動(dòng)連桿，將機(jī)構(gòu)支撐臂收起，該機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，解決了空間狹小，輸送線在前進(jìn)過(guò)程中的干涉風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)還滿足了兩種車型的兼容，實(shí)現(xiàn)了舉升機(jī)構(gòu)的柔性。

由于該生產(chǎn)線的產(chǎn)量大，要求達(dá)到40JPH的生產(chǎn)節(jié)拍，整個(gè)車身焊裝線的運(yùn)行速度比較快，同時(shí)由于柔性的生產(chǎn)線周圍有較多的工裝夾具，使得夾具之間的空隙比較小，現(xiàn)場(chǎng)的空間非常有限。綜合考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的空間有限與生產(chǎn)節(jié)拍比較高的要求，經(jīng)過(guò)比對(duì)，舉升托架方案二的結(jié)構(gòu)更能適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)的要求。

2 結(jié)論

此車身側(cè)圍舉升托架機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有效，選材常規(guī)，制造成本低廉。使用舉升托架后，提高了輸送線的柔性，保證了生產(chǎn)線兩種車型的通過(guò)性，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減少了空間的占用，避免了輸送過(guò)程中與生產(chǎn)線其他機(jī)構(gòu)產(chǎn)生干涉的風(fēng)險(xiǎn)，大大提高了生產(chǎn)線的安全性及穩(wěn)定性。同時(shí)，該機(jī)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制，特別適合高節(jié)拍、大批量的汽車白車身焊裝生產(chǎn)線使用。

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