苏州品超智能设备有限公司专注于机器人的焊接切割、打磨抛光、码垛搬运、机床自动上下料等,机器人本体采用FANUC、KUKA、ABB、广数、川崎等。
焊接机器人及其工作站智能集成满足自动焊接替代人工完成大批量、重复性的工作。
汽车零部件铝合金油箱自动化生产线的组成由折弯机、纵缝焊接专机、冲压设备(冲压隔板、加油口、油量传感器等)、胀形机、组对设备、(焊接隔板、加油口以及环缝)和检测设备组成。
一、目前铝合金油箱加工现状如下:
1、采用的国家标准的铝合金板材(长度方向尺寸公差为4mm)
2、冲孔工序:采用普通冲床冲孔,依次冲压,重汽标识及3C、加油口、放油口、传感器口
3、筒体成型:方型采用折弯机折弯,D型筒体采用成型机成型
4、直缝焊:采用人工定位,自动焊接
5、压装:操作者手工装配,采用自制的压装机进行压装
6、内隔板焊接:采用TIG手工焊接
7、加油口放油口采用TIG人工焊接
8、外环焊使用仿形模双人配合焊接
9、检测:往筒体里充气,保压刷肥皂水人工观测检验
10、劳动生产率:120人/班,产800件油箱,人均日产6.67件。
二、根据以上的的加工可以总结如下缺陷:
1、板材尺寸公差为4mm太大,会造成筒体圆周直径增加1mm多的间隙,对外环焊接有较大的影响
2、普通冲床在平面上冲孔,定位精度低,筒体成型后孔的位置就会发生变化
3、筒体采用折弯工艺,在折弯过程中板材处于自由状态,折弯位置会发生攒动,这样的话在筒体成型后就会出现3-8mm的误差,焊接外环时装配出现缝隙,必须使用皮锤找正;
4、内隔板采用手工钨极氩弧焊,焊缝处出现热影响区,热影响区的强度会大幅下降,在油箱的使用过程中焊缝将是内隔板的主要受力点,根据质量部售后反馈,油箱在尺寸失效的比例最高,占总数的60%以上。
5、外环采用仿形模转动,人工焊接。本身在焊接专机转动过程中对熔池滴没有办法控制,并且这种方式在方形油箱的拐角处焊接倾角没有办法调整,上坡焊和下坡焊不符合标准的工艺要求。造成方形油箱外环焊接处出现缺陷。
6、检验采用肥皂水的方式很不合理,受到工人责任心因素很大,并且操作起来很不方便。
综上所述,这样的生产线设备很落后,工艺不合理,无法满足生产需求。
三、解决方法
为了解决以上难题,我公司提出一种铝合金自动化生产线方案,该生产线的组成由折弯机、纵缝焊接专机、冲压设备(冲压隔板、加油口、油量传感器等)、胀形机、组对设备、机器人焊接工作站(焊接隔板、加油口以及环缝)和检测设备组成。材质为铝合金,焊接工艺采用TIG/MAG焊。具体方案及步骤如下:
1、采用全自动精裁机和数控卷板机,使筒体的长度尺寸和形状公差提升到0.25mm,满足外环焊接的要求及图样设计尺寸的要求,避免折弯样在折弯时出现直面和拐弯过程中铝筒板窜动现象
2、筒体成形后,再悬冲加油口、放油口和传感器口,保证三个口的位置精度和尺寸精度
3、内隔板采用卡锁工艺替代人工焊接,完全消除了热影响区,售后焊接漏油将不会再存在
4、加油口、放油口和外环缝焊接都采用激光跟踪自动焊接,提升了焊接水平并且克服了人为因素造成的焊接缺陷,保证了焊接质量,采用机器人焊接外环缝,能保证油箱的焊接过程始终采用更合理的焊接工艺,避免焊接缺陷
5、检测采用全浸水桶胆侧漏代替人工刷肥皂水的方式,最大可能地消除人为因素,全方位检测消除漏检现象。
6、生产线物流采用自动传输功能进行搬运,最大量地作到无人化、少人化、降低生产成本,提高劳动效率。
采用该生产线后,8小时生产240件,使用14名人工,人均日产17.14件,同比相比提高了157%,此线投产后大幅度提高了生产效率、降低工人数量。