7.东风何立新-焊接螺母自动输送技术的开发与应用-何立新.doc

焊接螺母自动输送技术的开发与应用 何立新1 ，孙 昀1 ，朱帮兴1 ，侯艳嵩1 （1.东风汽车股份有限公司轻型商用车分公司 制造技术科， 湖北省襄阳市高新区东风汽车大道 441004） 摘要 本文系统介绍了一种焊接螺母自动输送系统。该自动输送模式包括自动螺母输送设备与气动定位销部分；自动螺母输送模式由螺母选择识别机构、螺母输送机构、控制机构等构成，该技术经过生产应用，人机结合的工作模式不但提高生产效率，提升产品品质、降低制造成本，而且大大改善工人劳动强度，随着整体制造成本的压力及自动化程度不断提高的趋势，自动螺母输送工艺将不断得到重视的推广。 关键词 凸焊螺母、自动化焊接、自动螺母输送 1 引言 1.1 现生产中采用的凸焊螺母焊接工艺（人工定位及焊接）方案存在着以下主要缺陷： 1）无法实现自动化螺母焊接； 2）安全性差。固定式（凸）焊机焊接压力一般在300千克以上，用手放螺母于工件上时极有可能由于误操作或注意力不集中导致手压伤甚至残废，安全性差； 3）生产效率低，由于存在安全隐患和螺母堵孔，工人操作会格外小心，影响生产效率。 1.2 随着产量的逐年提升，轻型商用车焊装车间的产能需求也要逐年的提升。由于公司产品的自制率较高，造成点焊（凸焊）的工作量也日益增加： 1）大型零件焊接存在3人作业情况（二人抬件，一人作业）； 2）零件型面复杂，部分零件螺母放置困难，有安全隐患； 3）焊接螺母种类及使用量较大（均车110个焊接螺母）； 4)零件种类多，有30大类220余种零件需要焊接螺母。 1.3 自动输送技术情况： 1）在固定点（凸）焊机上加装螺母输送设备为成熟工艺； 2）自动螺母输送设备有占地少、改造成本低的优点。 为提高生产效率，提升产品质量，公司启动了自动车身螺母自动输送技术的开发及应用工作，以改进现生产工艺，达到减员增效的目的。通过优化工艺方案，设计开发出了全新的螺母输送模式，用自动化方式完全替代人工操作的方式，同时实现了人机结合的工作模式。 2 项目总体思路及目标 2.1总体思路 2.1.1 项目整体由2部分组成：自动螺母输送设备与气动定位销部分。其要求如下： 1）输送机必须满足在焊装的应用，与现使用的固点焊机控制箱需实现信号连接； 2）输送机的选择以现有设备为基础，选用过程中应尽量避免设备改造； 3）根据焊装现场零件类型及螺母类型选用输送机； 4）输送机机构需实现螺母的识别、节拍可控的输送、与螺母焊接过程为同一控制信号等功能； 5）输送机的各机构组块应使用可靠、维护更换方便； 6）输送机的定位要求，需更换电极定位芯，上下电极需同步进行结构更改； 7）现场定位芯采用弹簧结构，定位芯不能及时复位且会有焊渣残留，影响定位精度，易造成定位芯变形断裂。在下电极上增加气动顶起，可保证定位芯复位，同时可将残留焊渣吹起。 2.2 整体目标 2.2.1项目的目标 1）提升螺母焊接过程的安全性能； 2）取消焊接螺母的人工放置工作，实现螺母输送的自动化； 3）取消螺母焊接过程中的三人作业现象； 4）提升螺母焊接的生产效率，从而达到减员增效的目的。 2.2.2保证目标达成的方案 与制造商共同研究并引进旋转式自动螺母输送设备，且加装至现有固定焊接设备上。由于需要根据现生产的设备、零件及作业工艺对设备进行改造，在项目的整体把握上，将之分为小规模改造试用及整体推广两个阶段。 3 技术方案 3.1自动输送设备方案 3.1.1设备筛选部分 功能：用来容纳螺母、并筛选出正反面。 构成：由料斗、筛选板组件、磁铁托架、盖板等组成。 图1 设备筛选组成 原理：磁铁托架与马达相连，通过托架旋转来实现螺母的移动，并经过入口挡板及筛选片的二次筛选，选取朝向正确的螺母进入输送通道。与机械式旋转驱动相比，大幅降低了振动噪音；同时减少了螺母外表面的破坏。 3.1.2 供给单元部分 功能：通过推杆的前进，将螺 母推送至限定的位置。 构成：主要主供给软管、气缸 组块、前段模块（手指）及支架等组成。 原理：推杆前进时，在向气缸施 图2 供给单元组成 加空气压的同时，空气还将输送至喷口，并在推杆前段的吹气销前吹形成“气墙”，从而防止螺母的推送程移动及脱落；在接近定位销时，螺母被无油轴承遮挡，同时“气墙”消失。 3.1.3 前段模块组件 功能：为供给系统提供的螺母提供容纳场所并控制螺母。 构成：前段组块、推出弹簧、螺母盖板。 原理：气缸推杆将螺母由前段模快中推出（由于弹簧与螺母盖板的作用，正常情况螺母被固定在前段组块中）。 3.1.4 气缸组件 功能：将供给至前段组块的螺母输送至电极定位销上方指定位置。