一種伺服桌式包邊機(jī)安裝調(diào)試方法探討

李國(guó)良，農(nóng)勝夫，陸景安

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州545007）

一種伺服桌式包邊機(jī)安裝調(diào)試方法探討

李國(guó)良，農(nóng)勝夫，陸景安

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州545007）

在進(jìn)行某車型伺服桌式包邊機(jī)安裝調(diào)試的過(guò)程中，探索各個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵點(diǎn)，掌握其技術(shù)要點(diǎn)，順利按節(jié)點(diǎn)完成項(xiàng)目要求的高效高質(zhì)的車門(mén)包邊，為公司新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)進(jìn)度提供有力的技術(shù)保障。

包邊機(jī)；安裝調(diào)試；技術(shù)要點(diǎn)

車門(mén)包邊工藝是影響車門(mén)外觀質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，公司對(duì)車門(mén)包邊質(zhì)量十分關(guān)注。由于公司發(fā)展的需要，伺服桌式包邊機(jī)逐漸代替高能耗、易污染的液壓桌式包邊機(jī)。目前工人師傅對(duì)伺服桌式包邊機(jī)的安裝調(diào)試能力不強(qiáng)，本文經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的安裝調(diào)試經(jīng)驗(yàn)積累，詳細(xì)描述伺服桌式包邊機(jī)的工作原理及機(jī)構(gòu)特征等基本內(nèi)容，抓住安裝及調(diào)試過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，梳理其技術(shù)要點(diǎn)，為伺服桌式包邊機(jī)安裝調(diào)試提供理論支持。

1 伺服桌式包邊機(jī)簡(jiǎn)介

1.1車門(mén)包邊的定義及種類

車門(mén)包邊是指經(jīng)過(guò)焊裝工裝拼臺(tái)把內(nèi)板加強(qiáng)板焊接好的內(nèi)板總成扣入有涂膠帶翻邊的外板，通過(guò)包邊設(shè)備先預(yù)壓約45°后，再主壓完成翻邊包住內(nèi)板的一種工藝[1]，如圖1所示。包邊類型有：扁平包邊、直接包邊、尖角包邊和水滴包邊。

圖1 包邊原理

1.2 伺服桌式包邊機(jī)的工作原理

伺服桌式包邊機(jī)是由幾組依靠伺服電機(jī)作為動(dòng)力源的壓刀機(jī)構(gòu)組合起來(lái)的車門(mén)包邊設(shè)備，它的主要組成有（如圖2所示）：模腔、內(nèi)板夾緊機(jī)構(gòu)、壓刀機(jī)構(gòu)、大底板和橫梁、20#物料舉升機(jī)構(gòu)和10#/30#物料輸送機(jī)構(gòu)。整個(gè)車門(mén)包邊動(dòng)作順序如下：內(nèi)外板焊合件總成→10#進(jìn)料機(jī)構(gòu)上升/進(jìn)料輸送→20#擋板擋住/上升→20#物料機(jī)構(gòu)舉升→20#物料機(jī)構(gòu)下降→內(nèi)板夾緊機(jī)構(gòu)鎖打開(kāi)→內(nèi)板夾緊機(jī)構(gòu)下降→切換預(yù)壓→預(yù)壓到位→預(yù)壓打開(kāi)→角壓到位→角壓打開(kāi)→切換主壓→主壓到位→主壓打開(kāi)→20#物料機(jī)構(gòu)舉升→30#出料機(jī)構(gòu)舉升→30#擋料機(jī)構(gòu)上升→出料輸送→30#出料機(jī)構(gòu)下降→30#擋料機(jī)構(gòu)下降[3]。以上是基本的包邊動(dòng)作順序，另外有些門(mén)的包邊機(jī)還帶有20#擺臂輸送機(jī)構(gòu)或帶滑移的壓刀機(jī)構(gòu)，需增加氣動(dòng)動(dòng)作，或分部主壓完成門(mén)總成包邊。

圖2 伺服包邊機(jī)機(jī)構(gòu)

1.3 壓刀機(jī)構(gòu)

1.3.1 伺服電機(jī)桌式包邊機(jī)壓刀機(jī)構(gòu)的種類

壓刀機(jī)構(gòu)的種類有五種，如圖3所示：常規(guī)壓刀機(jī)構(gòu)、帶底座壓到機(jī)構(gòu)、帶滑移壓刀機(jī)構(gòu)、主/預(yù)壓同組壓刀機(jī)構(gòu)和小壓刀機(jī)構(gòu)。常規(guī)壓刀機(jī)構(gòu)是車門(mén)平直邊普遍采用的壓刀形式，公司各車型的伺服電機(jī)桌式包邊機(jī)均有。針對(duì)外板型面比較復(fù)雜的車門(mén)邊，比如發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、尾門(mén)的部分包邊，為保證主壓垂直的壓入角，選擇帶底座滑移的壓刀單元來(lái)改變壓入角。主/預(yù)壓同組的壓刀機(jī)構(gòu)適用于受限的空間包邊，比如窗框包邊機(jī)構(gòu)。小壓刀機(jī)構(gòu)用于曲邊包邊，如后側(cè)門(mén)底邊處需分兩組小壓刀機(jī)構(gòu)包邊。

圖3 壓刀機(jī)構(gòu)種類

1.3.2 伺服電機(jī)桌式包邊機(jī)壓刀機(jī)構(gòu)的特征

壓刀機(jī)構(gòu)的特征有（如圖4所示）：（a）加壓部采用的是X焊槍型機(jī)構(gòu)，此機(jī)構(gòu)同時(shí)加緊下模和加工零件，并且在機(jī)器內(nèi)控制進(jìn)行包邊時(shí)的反力；（b）動(dòng)力源是采用扭矩連桿機(jī)構(gòu)，向加工型面使用小馬力送出大馬力的構(gòu)造；（c）采用平行連桿機(jī)構(gòu)，可以和沖壓型包邊機(jī)同等或者以上的壓力；（d）采用伺服馬達(dá)和滾珠絲杠，可以控制各部位的速度，定位時(shí)還可以控制扭矩。

（續(xù)下圖）

（續(xù)上圖）

圖4 壓刀動(dòng)作原理與特征

1.4 伺服包邊的優(yōu)點(diǎn)

車門(mén)包邊的形式有：簡(jiǎn)易包邊模手工包邊、沖壓式包邊機(jī)、液壓桌式包邊機(jī)、伺服電機(jī)桌式包邊機(jī)，機(jī)器人滾壓包邊。相對(duì)于其他包邊形式，伺服包邊有以下優(yōu)點(diǎn)：（a）成本較低，可以單獨(dú)訂貨，節(jié)省設(shè)備投資成本；（b）節(jié)拍較高，可以設(shè)計(jì)達(dá)到60 JPH；（c）質(zhì)量穩(wěn)定，對(duì)應(yīng)各種各樣的形狀，選擇對(duì)零件最適當(dāng)?shù)陌叿椒?，保持高質(zhì)量的精度；（d）便于成線，考慮生產(chǎn)節(jié)拍、質(zhì)量、空間、沖壓件的形狀，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)設(shè)備和加工制造；（e）節(jié)能環(huán)保，省電、無(wú)油污、噪音低。

2 伺服桌式包邊機(jī)安裝

2.1 安裝順序

伺服桌式包邊機(jī)的安裝順序?yàn)橄炔垦b再總裝，需要部裝的機(jī)構(gòu)有：壓刀機(jī)構(gòu)的動(dòng)力總成、內(nèi)板定位機(jī)構(gòu)夾具單元、進(jìn)/出料輸送機(jī)構(gòu)、舉升機(jī)構(gòu)等。內(nèi)板定位機(jī)構(gòu)和橫梁組裝到一起再吊裝到立柱上，各組壓刀機(jī)構(gòu)部裝完成后再吊裝到大底板上。如圖5所示，伺服桌式包邊機(jī)的安裝順序?yàn)椋捍蟮装濉Ｇ弧e升機(jī)構(gòu)→壓刀機(jī)構(gòu)→立柱→橫梁&內(nèi)板定位機(jī)構(gòu)→輸送擋板/滾輪。考慮到運(yùn)輸?shù)男枰?，進(jìn)出料機(jī)構(gòu)待包邊機(jī)進(jìn)場(chǎng)就位后再安裝。

圖5 包邊機(jī)部裝與總裝

2.2 安裝要點(diǎn)

伺服桌式包邊機(jī)的安裝要注重各環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)部分，要求做到精準(zhǔn)，尤其是滾珠絲杠部分的安裝更為重要。首先，要保證聯(lián)軸器和安裝座的零件的表面粗糙度、圓柱同軸度/垂直度符合設(shè)計(jì)要求，我公司第一個(gè)項(xiàng)目的伺服桌式包邊機(jī)有大批零件加工不合格裝不了而報(bào)廢；其次，注意3個(gè)軸承的安裝方向，采用的NSK系列滾珠軸承有標(biāo)識(shí)受力方向的箭頭符號(hào)，兩個(gè)指向壓刀一個(gè)指向電機(jī)側(cè)；再次，要檢查電機(jī)與減速器的鎖緊螺釘必須上緊并做好標(biāo)識(shí)，之前有回廠后的伺服桌式包邊機(jī)壓刀機(jī)構(gòu)動(dòng)力總成鎖緊螺釘未上緊的情況，由于現(xiàn)場(chǎng)空間受限，吊裝設(shè)備缺乏，拆出來(lái)重新上緊工作量非常大；最后，每一套動(dòng)力總成部裝完成后必須進(jìn)行滾珠絲杠圓跳動(dòng)量測(cè)試，如圖6所示，保證徑向圓跳動(dòng)量≤0.05 mm，否則就是不合格的產(chǎn)品。

圖6 動(dòng)力總成與徑向圓跳動(dòng)測(cè)量

根據(jù)以往幾個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，伺服桌式包邊機(jī)安裝時(shí)還要注意，零件安裝面有油漆的表面須除漆、打磨平整后再進(jìn)行安裝，以保證機(jī)構(gòu)的精度。刀架的銅墊片不能漏裝，否則壓刀機(jī)構(gòu)通電后運(yùn)動(dòng)會(huì)有問(wèn)題。每套壓刀機(jī)構(gòu)部裝完成后，用解碼器接電，手動(dòng)搖到設(shè)計(jì)原點(diǎn)位置和主壓到位位置，檢查機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)順暢性和刀面與模腔型面的匹配情況。

3 伺服桌式包邊機(jī)調(diào)試

3.1 調(diào)試內(nèi)容

伺服桌式包邊機(jī)的調(diào)試包括：包邊機(jī)就位、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)順暢調(diào)試、設(shè)置主預(yù)壓伺服參數(shù)和包邊質(zhì)量提升調(diào)試。包邊機(jī)的就位就是包邊機(jī)回廠后，按照工藝布局圖包邊機(jī)的位置指揮大叉車把包邊機(jī)擺放到位，然后用2個(gè)框式水平儀進(jìn)行大底板的水平度調(diào)試，保證兩個(gè)方向的平面度在0.02 mm/m內(nèi)。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)順暢性調(diào)試是在氣動(dòng)管路和電控控制線安裝完成后進(jìn)行，氣動(dòng)包括10#進(jìn)料輸送機(jī)構(gòu)升降動(dòng)作、舉升機(jī)構(gòu)升降動(dòng)作、內(nèi)板定位機(jī)構(gòu)升降動(dòng)作、鎖緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作、20/30#擋料機(jī)構(gòu)升降動(dòng)作以及主預(yù)壓切換動(dòng)作，基本是一個(gè)氣缸對(duì)應(yīng)一個(gè)電磁閥控制；電控包括壓刀機(jī)構(gòu)電機(jī)、氣缸感應(yīng)開(kāi)關(guān)信號(hào)、零件接近開(kāi)關(guān)信號(hào)、控制柜以及觸摸屏。機(jī)構(gòu)順暢性調(diào)試主要進(jìn)行氣缸動(dòng)作速度快慢調(diào)試、輸送帶傳動(dòng)高度一致性調(diào)試和壓刀機(jī)構(gòu)限位的調(diào)試。

3.2 伺服壓刀調(diào)試

設(shè)置主預(yù)壓伺服參數(shù)工作是在各壓刀機(jī)構(gòu)完成原點(diǎn)位置設(shè)置后進(jìn)行，原點(diǎn)位置設(shè)定，是根據(jù)設(shè)計(jì)的壓刀機(jī)構(gòu)原位制作專門(mén)的量塊工具，用手工搖動(dòng)機(jī)構(gòu)到量塊卡住位置反饋給電控工程師設(shè)定該原點(diǎn)位置。設(shè)置完原點(diǎn)位置后，首先要檢查壓刀機(jī)構(gòu)的兩邊刀臂的卸力塊是否已扣住模腔，如果有間隙，需調(diào)整緊固螺栓調(diào)節(jié)楔形塊的位置來(lái)調(diào)整，然后調(diào)整主預(yù)壓角度螺桿可以獲得理想壓入角，但要檢查主預(yù)壓切換的限位塊是否都貼合，每套壓刀機(jī)構(gòu)切換都有3個(gè)限位塊，要保證壓刀機(jī)構(gòu)受力平衡，就要調(diào)合此3個(gè)限位塊，壓刀機(jī)構(gòu)限位塊、楔形塊和調(diào)整螺桿的位置如圖7所示。主預(yù)壓伺服參數(shù)可以依據(jù)設(shè)計(jì)值輸入，然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試壓調(diào)試件的包邊效果從小到大逐步完善各機(jī)構(gòu)伺服參數(shù)設(shè)置，但要保證電機(jī)扭矩值不能超過(guò)極限值。獲得良好的預(yù)壓角度是包邊質(zhì)量的關(guān)鍵，一般情況預(yù)壓完翻邊成45°角，但有些造型復(fù)雜或翻邊高度偏矮的邊需要預(yù)壓后翻邊成小于45°甚至接近于30°角，才能保證主壓后的包邊質(zhì)量。調(diào)預(yù)壓角度時(shí)有一個(gè)原則性的底線，預(yù)壓刀不能頂住模腔，否則電機(jī)扭矩值會(huì)急劇增大，刀塊安裝螺栓會(huì)疲勞損壞甚至直接拉斷。主壓伺服參數(shù)的設(shè)置根據(jù)包邊后的鈑金厚度來(lái)適當(dāng)調(diào)整，例如門(mén)外板及內(nèi)板厚度均為0.7 mm時(shí)，伺服包邊包完后要求鈑金零件厚度為2.1 mm[2]，如不符合要求可以適當(dāng)增大主壓伺服參數(shù)，扭矩太大主壓伺服參數(shù)不能增加可以在主壓刀背面加墊片來(lái)調(diào)整，主壓刀螺孔加工時(shí)留有單邊1.5 mm的調(diào)整量。

圖7 壓刀調(diào)試

3.3 包邊質(zhì)量評(píng)審

經(jīng)過(guò)試壓多件試模件后，包邊外表質(zhì)量基本沒(méi)有表面變形、邊緣塌下、圓角皺折、邊緣凸起、波浪或尺寸變化等不可接受的缺陷后，就可以將包完的門(mén)到門(mén)總成檢具檢查間隙段差值了。間隙值標(biāo)準(zhǔn)為5±0.5 mm，如果整體往一邊偏，可以適當(dāng)調(diào)整內(nèi)板定位機(jī)構(gòu)的定位銷位置來(lái)調(diào)整內(nèi)外板相對(duì)位置，從而得到合格的間隙值。調(diào)到感覺(jué)基本滿足生產(chǎn)要求后，可以組織相關(guān)區(qū)域的負(fù)責(zé)人進(jìn)行第一次包邊質(zhì)量評(píng)審，然后伺服桌式包邊機(jī)調(diào)試根據(jù)反映的包邊質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行最后的包邊質(zhì)量提升調(diào)試。然后再組織第二次包邊質(zhì)量評(píng)審來(lái)確認(rèn)各區(qū)域反映的問(wèn)題解決完成后，進(jìn)行封樣交付車間生產(chǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著我公司發(fā)展迅猛，伺服桌式包邊機(jī)的數(shù)量也越來(lái)越多，項(xiàng)目要求的安裝調(diào)試節(jié)點(diǎn)越來(lái)越短，安裝調(diào)試技術(shù)團(tuán)隊(duì)技術(shù)要求越來(lái)越高。本文是經(jīng)過(guò)多個(gè)項(xiàng)目實(shí)施總結(jié)出的安裝調(diào)試經(jīng)驗(yàn)方法，對(duì)新從事伺服桌式包邊機(jī)安裝調(diào)試的人員有很好的指導(dǎo)意義，為高效完成伺服桌式包邊機(jī)安裝調(diào)試工作提供理論支持。

[1]何寶杰.車門(mén)包邊中的質(zhì)量缺陷原因和對(duì)策[J].機(jī)械工人（熱加工），2000（11）：60-62.

[2]程楠.水滴包邊技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋上的應(yīng)用[J].汽車工藝與材料，2016（1）：11-13.

[3]宋曉琳.汽車車身制造工藝學(xué)[M].2版.北京：北京理工大學(xué)出版社，2006.

One-type Servo Table Hemming Installation&Debugging Method

LI Guo-liang，NONG Sheng-fu，LU Jing-an
（SAIC GM Wuling Automobile Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China）

Explored key point of every link and grasped the technology gist in the process one type of servo table hemming installation&debugging.The gate hemming can finish efficient and high quality on time by project required.Supply powerful technology for company's new product developing business.

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U468

A

1672-545X（2017）03-0118-03

2016-12-27

李國(guó)良（1986-），男，廣西欽州人，助理工程師，本科，研究方向：樣車制造及工裝夾具安裝調(diào)試；農(nóng)勝夫（1973-），男，廣西崇左人，技師，研究方向：包邊機(jī)安裝調(diào)試與維修；陸景安（1974-），男，廣西河池人，技師，研究方向：包邊機(jī)安裝調(diào)試與維修。