奥铃铆接线改造升级方案

奥铃工厂车架部车间现有铆接线生产节拍为7.5 min，线体输送方式为手动吊具+手推小车，自动化程度低，工人劳动强度高。铆接线改造后要达到能够兼容3种不同平台几百种类型车架生产，同时要提高线体自动化程度，降低工人劳动强度。

1.铆接线工艺流程分析

奥铃工厂铆接线要兼容多种车架生产，线体柔性要强，满足12 JPH。增加线体柔性，满足节拍，要从多方面考虑线体工艺布局。首先，要对生产的车架产品数据进行分析，对比各车型车架的宽度参数；对比各车型车架纵梁长度、截面尺寸；对比各车型车架各横梁布置位置及安装形式；对比各车型车架所用铆钉、螺栓型号。通过车架产品数据分析，对各车型车架进行工艺排布、工位划分，将各车型车架生产揉进铆接线体。

其次，根据铆接线工艺排布和工位划分，将北京工厂铆接线搬迁设备分配到线体各工位。其中铆钳布置是工作的一个难点，要将铆钳与各车型车架进行模拟铆接，将铆钳布置到各工位，并确定车架使用现有铆钳有哪些部位不能铆接，需增加新铆钳，做好铆钳设备选型工作。

再次，改造铆接线工艺流程需考虑车间改造区域空间，考虑车间原有零部件供货状态。通过到奥铃现场考察测量，改造区域面积为7 m×152 m。根据考察测量结果和车间最初规划，确定铆接线工位截距8 m。通过对奥铃车间车架零部件供货状态考察，优化纵梁上小件工艺，纵梁模块化供货，即调整纵梁供货形式，将外协厂原零部件单件供货，改为分总成供货。纵梁分总成上的零部件纵梁加强板、衬板等与纵梁两个面以上贴合的零件，由外协厂进行螺母焊接及加强板、衬板塞焊，对贴合不良的孔位双眼皮问题进行钻孔。通过模块化供货，减少工艺形式，将铆接线的工艺由铆接、螺接、焊接变为铆接和螺接。

通过一系列产品分析、设备分析以及场地测量，确定铆接线工艺布局如图1所示，主要工位有纵梁上线工位、纵梁小件铆接工位、总拼工位、正铆工位、翻转工位、反铆工位、检测校正工位以及下线工位共8个。正铆、反铆工位布置的数量根据生产纲领、节拍确定。铆接线的瓶颈工位为纵梁小件铆接工位和总拼工位，为了使线体流动顺畅，在这两个工位之间增加一个缓冲工位。

关键工位改造

轻型载货汽车车架铆接线的关键工位主要为纵梁小件铆接工位和车架总拼铆接工位两个工位。

1.纵梁小件工位改造

奥铃工厂铆接线纵梁小件工位现有铆接工艺形式为加强板、衬板点焊加铰孔和卧铆铆接。纵梁先与加强板、衬板进行定位焊，然后通过辊道人工推到摇臂钻工位，再使用摇臂钻对纵梁孔位双眼皮部位铰孔，再通过辊道人工推到卧铆铆钳工位。一个工人手抬纵梁到卧铆的铆接部位，另一个工人摆放小件和穿铆钉，然后进行铆接。该种工艺布置工艺种类多、占用车间面积大、操作环境烟雾大、人员操作劳动强度高，且工位节拍仅能满足7.5 min以上的要求。

更改现有纵梁小件工位工艺形式，采用纵梁旋转工装和悬挂铆钳进行铆接。采用此种工艺形式，电葫芦吊具将纵梁调运到旋转工装，工装对纵梁进行手动夹紧。工人将工件摆放到位，穿铆钉，使用悬挂铆钳进行铆接。纵梁旋转工装设置两个旋转夹紧单元，两个夹紧单元可在长度为8 m的BASE上沿滑轨自由滑动，满足了不同纵梁不同加紧位置的需求。两个旋转加紧单元采用伺服电动机驱动旋转，旋转角度为-90°、0°、90°及180°，满足了上翼面、下翼面及幅面三个铆接方向需求。工装柔性化好，能适应不同长度、截面的纵梁，可布置多个工人同时铆接，节拍提升到5 min，工装操作性好，降低了工人劳动强度。

2.车架总拼铆接工位改造

奥铃工厂铆接线现有车架总拼铆接夹具采用气动夹紧定位形式，夹紧力不足，导致在铆接过程中车架总成的外宽超差，对角线尺寸超差，车架质量不稳定。现有车架总拼铆接夹具地基无地坑，BASE在地面上，导致工人探身弯腰铆接，劳动强度大。现有工装已使用多年，定位、夹紧块等机构磨损严重，对其改造困难。

通过对现有工装问题分析，结合其他项目铆接线车架总拼夹具改造经验，采用福田超级载货汽车工厂车架铆接线的总拼夹具形式，如图2所示。

图2  车架铆接线总拼夹具形式

超级载货汽车车架总拼夹具由于只生产一种平台车型车架，X向、Z向使用一种定位销即可满足生产。由于奥铃车架总拼夹具要生产三种平台车型车架，定位孔孔径不同，位置不同，使用一种定位销无法满足生产。对比三种平台车型车架产品纵梁，分析纵梁孔位及孔径。通过分析，三平台车型车架纵梁定位孔无法选出孔径、孔位相同的定位孔，仅能选出孔位相近的定位孔，且孔位Z向也有3 mm左右的差距。根据产品分析情况，设计多车型共用定位销，定位销采用台阶销形式，能够定位不同孔径的纵梁。纵梁孔位Z向上的差距采用U形限位方式，即定位销插入仅限制X向的U形机构，Y向、Z向自由，这样实现了定位销共用，避免频繁切换的问题。

3.铆接线输送系统改造

奥铃工厂铆接线现有输送系统采用3种形式，环链葫芦吊具、电葫芦吊具以及轨道小车。其中环链葫芦吊具用在上线工位，工人向下拽动平衡器将车架纵梁从工位器具上吊起，人工拉动纵梁沿环链到纵梁小件工位进行铆接。环链葫芦吊具人工拖拽，劳动强度大。电葫芦吊具用在纵梁小件工位到正铆工位之间，吊具升降、工位间行走均采用电葫芦驱动，满足使用要求。轨道小车用在正铆工位到下线工位，车架放置在轨道小车上，工位间输送靠人工推动。轨道小车由于为人工推动，劳动强度大，输送速度不稳定，安全隐患大。

通过对现有输送系统分析，环链葫芦吊具、轨道小车需要改进。经对搬迁的设备进行分析，输送电葫芦、板链输送线可以利用。将上线工位的环链葫芦吊具变为电葫芦输送，增加相应的钢结构和吊具。将轨道小车变为板链输送线并增加相应的地基基础。

结语

轻型载货汽车铆接线升级改造项目自2017年6月中旬项目正式启动至2017年11月中旬项目预验收完成，通过各方的不断努力，奥铃工厂铆接线已正式投入生产使用。该项目对旧设备进行了充分的利用，降低了设备投资。通过对线体设备改造，提高了工作效率，降低了劳动强度。通过工艺优化将3种不同平台几百种车型车架揉进改造铆接线，实现了多车型、小批量、多批次的柔性化生产。