奇瑞汽車股份有限公司 戴競 奇瑞新能源汽車技術(shù)有限公司 茅衛(wèi)東 奇瑞商用車有限公司 安珂 趙楊好
        焊裝生產(chǎn)線多品種、小批量和短周期是現(xiàn)代機械制造業(yè)的主要特征。這一特征的出現(xiàn)，促進了柔性夾具理念的產(chǎn)生與技術(shù)的發(fā)展。隨著產(chǎn)品更新的周期越來越短，如何短平快地在老車型切換新車型并縮短項目周期是各主機廠研究的方向。柔性化組合快換夾具——雙base板夾具，可以大幅度縮短夾具更換調(diào)整時間、降低生產(chǎn)成本;base旋轉(zhuǎn)工作臺在分裝二級總成夾具的利用，使分裝夾具的智能高柔性成為現(xiàn)實，這種快速切換方式大幅度縮短了夾具更換調(diào)試時間，降低了生產(chǎn)成本。

雙base夾具

1.雙base概念

雙base夾具是以組合夾具為基礎(chǔ)的能適應(yīng)于不同產(chǎn)品或同一產(chǎn)品不同規(guī)格的夾具，它由一套夾具線體部分及夾具本體部分組成，夾具設(shè)計階段提前預(yù)先制造好夾具base板并開矩陣連接孔，后續(xù)夾具通過雙層base板及相應(yīng)連接機構(gòu)組合拼裝而成，因此稱這種夾具為雙base夾具。

2.雙base夾具特點

雙base夾具結(jié)構(gòu)簡單、拼裝環(huán)節(jié)少且剛性好，易于車型切換、產(chǎn)品更新?lián)Q代與自動化加工的需要，其主要特點包括：

(1)雙base夾具具有通用性，夾具系統(tǒng)有足夠的柔性，可適應(yīng)不同車型的加工要求，整體線體可以重復(fù)利用。

(2)雙base夾具結(jié)構(gòu)簡單，組裝和拆卸方便迅速，利于后續(xù)車型快速切換。

(3)雙base夾具具備足夠的強度和剛度，夾具組裝、切換過程能夠有效保障零件的加工精度。

(4)雙base夾具的base規(guī)格應(yīng)統(tǒng)一化，重復(fù)使用可調(diào)整，組裝管理微機化。

雙base夾具組成

雙base夾具由夾具線體部分及專用夾具兩部分組成，夾具線體部分由夾具通用部分及各標準元器件組成(見圖1)，夾具專用部分根據(jù)產(chǎn)品零件的機構(gòu)及用途而定。

1.夾具線體

雙base夾具的基礎(chǔ)元件，包括夾具通用線體、夾具框架及標準矩陣base面組成(見圖2);

2.支撐座

夾具骨架主要元件包括各種墊片、墊板和角座等(見圖2);

3.定位件元件間定位和工件真正定位的元件

包括各種定位塊、定位銷、定位支撐和型面點燈。

4.緊固件

包括標準銷及柱銷，是用于連接兩層base板的主要零件。

夾具技術(shù)要求

雙base夾具在設(shè)計階段除一般夾具相應(yīng)技術(shù)要求外需重點考慮以下技術(shù)要求：

夾具線體部分主要結(jié)構(gòu)按照GB2804設(shè)計，主要元件采用優(yōu)質(zhì)低碳合金鋼制造，經(jīng)過滲碳淬火后元件表面硬度要求HRC達到58～65，內(nèi)部硬度達到HRC?35～40，從而保證夾具底座具有足夠的強度、韌性、搞耐磨性及穩(wěn)定性等。

夾具元件的主要尺寸精度與一般夾具相同，達到ISO6～7級別即可，水平面上定位孔與基準面的公差為±0.05?mm，定位孔與定位孔之間的公差為±0.02?mm，基準面粗糙度為1.6?μm。

主base板孔徑有D28和D16兩個系列。在高精度的臺面上，每隔100?mm均布D28的圓孔或每隔50?mm均布φ16?mm的圓孔，這些孔可用于拼接各種功能的定位模塊和夾具連接。

雙base夾具組裝

柔性夾具的組裝是按照一定的原則，將專用夾具及夾具線體部分通過緊固標準柱銷裝配成具有一定切換能力的柔性夾具的全過程。后續(xù)根據(jù)不同的產(chǎn)品和不同的零件的加工需求，將夾具專用部分直接廢除，并切換至夾具線體部分，通過兩層base連接起來，可以充分發(fā)揮夾具線體部分功效，減少后續(xù)夾具開發(fā)費用。

base旋轉(zhuǎn)工作臺

base旋轉(zhuǎn)工作臺(見圖3)是在一個360°旋轉(zhuǎn)工作臺均勻布置了三套夾具base基礎(chǔ)，A車型夾具base通過螺栓方式固定在旋轉(zhuǎn)工作臺的基礎(chǔ)base上，同時也可以將BC車型夾具以同樣的方式固定在對應(yīng)的基礎(chǔ)base上，當生產(chǎn)A車型時，旋轉(zhuǎn)工作臺將A車型夾具旋轉(zhuǎn)到機器人工作的位置，然后相應(yīng)的機器人完成取件焊接涂膠等工藝。同理，生產(chǎn)B、C車型時，旋轉(zhuǎn)臺將相應(yīng)車型的夾具旋轉(zhuǎn)到機器人工作位置，完成B、C車型的相應(yīng)工藝。

這種base旋轉(zhuǎn)工作臺可以實現(xiàn)A、B和C三款車型同一工位生產(chǎn)，顯著節(jié)省了生產(chǎn)線的布線面積，至少可以節(jié)省兩款車型的設(shè)備投資和廠房面積。不僅如此，A、B和C三款車型任一款退市后，base旋轉(zhuǎn)工作臺可以快速利用旋轉(zhuǎn)工作臺基礎(chǔ)base進行切換新車型，不需要重新購置新設(shè)備和布置新場地，無需重新調(diào)試，縮短項目周期完成真正意義的高柔性快速切換。

利用base旋轉(zhuǎn)工作臺使雙base夾具備智能化和高柔性

base旋轉(zhuǎn)工作臺不只是用在單一工位，還可以組線于整條生產(chǎn)線。某項目中，由于受到場地資源限制，側(cè)圍生產(chǎn)布線始終存在問題，base旋轉(zhuǎn)工作臺結(jié)合工位間機器運轉(zhuǎn)和工藝，實現(xiàn)了焊裝多車型柔性化生產(chǎn)線布線，解決了側(cè)圍線難以柔性化的行業(yè)難題。我們在某項目中，采用base旋轉(zhuǎn)工作臺結(jié)合機器人布線方式(見圖4)，利用base旋轉(zhuǎn)工作臺1、base旋轉(zhuǎn)工作臺2和base旋轉(zhuǎn)工作臺3配合機器人焊接、涂膠和運轉(zhuǎn)，完美地解決了側(cè)圍分裝柔性化線生產(chǎn)線面積不足、多車型切換難以實現(xiàn)的問題，節(jié)約了設(shè)備及場地資源，縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期。base旋轉(zhuǎn)工作臺使雙base夾具備了智能化和高柔性，生產(chǎn)過程中工位間的智能切換以及左右側(cè)圍的高柔性化得到了實現(xiàn)。

結(jié)語