闻邦椿

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AUTODRIVING&SERVICE 2021.03

学术|制造研究

ACADEMIC一种滑撬切换机构在白车身输送线中应用探析

Applicationofaskidswitchingmechanism

intheconveyorlineofthewhitebody

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，柳州545007）

（SAICGMWulingAutomobileCo.,Ltd.，Liuzhou545007，China）

吕高光、冯志鹏、卢群英

LvGaoguang、FengZhipeng、LuQunying

摘要：在对目前焊装输送线滑撬不同切换机构的研究后，设计改进了一种建设及维护成本低，能够满足高节拍生产，高柔性化要求的切换机构。通过将气缸固定在线旁，

拨动滑撬上的切换支撑块，实现不同车型的柔性生产，该切换机构安装、控制逻辑简单，便于维护及故障问题点的查找，新车型导入时工作量少、导入成本低、运行稳定、

故障少等特点。

关键词：滑撬；切换机构；气缸拨动

中图分类号：U468.2文献标识码：A

Absrtact：Afterstudyingthedifferentswitchingmechanismsofthecurrentweldingconveyorlineskid，thedesignimprovedaswitchingmechanismthathas

lowconstructionandmaintenancecosts，anngthecylindertothesideofthe

lineandflippingtheswitchingsupportblockontheskid，tchingmechanismissimpletoinstalland

controllogic，essuchaslowcostofin花好月圆人长久 troduction，stable

operation，andfewfailures.

Keywords：skid；switchingmechanism；cylinderpull

1技术背景

车身公共补焊线需要为各条主线上不同的白车身提供补焊功

能，所以补焊线的滑撬就需要兼容多种车型。但是每种车型的定

位孔都有差异，因此滑撬的定位工装就需要通过切换与之相匹配。

为解决这一多车型切换的难题，常用切换形式有以下2种。

（1）在某工位建立往复式伺服切换机构，旋转滑撬上的工装

进行不动角度的切换，或者拨动对应的工装进行切换。

（2）在某工位建立能源站，同时在滑撬上设计能源接入装置。

当滑撬到达该工位需要切换时，能源站提供能源，滑撬上的工装

进行相应动作，完成切换要求。

1.1伺服切换机构

车身线滑撬伺服切换机构主要由幼儿教师求职信 伺服滑移机构和拨动机构这

两部分组成（图1）。拨动机构安装在滑移机构上一起动作，滑撬

到达该工位后，伺服滑移机构移动到某车型定位夹具点后，拨动

机构进行拨动夹具切换，完成后再回到原始点[1]。不同车型都有

不同的切换点位置，伺服滑移机构需要在这些切换点之间滑移运

动、切换。该切换装置存在以下几种问题点。

（1）需要在某工位专门建立往复式伺服切换机构，这个只能

做切换工作，工位利用率较低。

（2）伺服滑移机构及控制系统较复杂，前期开发、调试成本

高，后期故障率高、维护难度大。

（3）伺服滑移机构需要在不同车型切换位置点之间来回运动，

对于停止在切换位置点的精度要求高，调试难度大，后期故障找

回该切换位置点需要较长时间。

（4）伺服滑移机构所需滑移位置长，线旁空间都被扫略、占

图1伺服切换机构

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用空间大。

（5）切换节拍受车型的大小而影响，车型大，滑移距离长、

切换时间长、整线节拍低。

1.2能源站滑撬能源装置

图2是在某工位上建立的能源站滑撬能源装置（气控快插模

块固定端），这种设备要求在每个滑撬上都安装能源接入装置与

之配合，滑撬进入能源站工位时，固定端和移动端的能源对接装

置自动对接[2]，完成电、气的能源传输，滑撬上的夹具接入能源后，

线旁的控制设备随即控制滑撬的动作、翻转切换。这种切换方式

也会存在以下几种问题点。

（1）投入成本高。因为滑撬为了解决切换问题，每个滑撬都

需要安装4套能源快插装置，一条主线平均有26个滑撬，一共

就有104套能源快插装置，数量大、开发成本高。

（2）设备故障率高。气控的能源快插装置快插易因配合问题

或密封圈磨损问题造成漏气，而电控快插频半导体制冷原理 繁切换后插针容易损

坏而导致接触不良，设备停线率高。

（3）后续车型导入成本高、工作量大。通过翻转切换的滑撬，

兼容车型有限，当生产线导入车型达到一定数量后，就建立切换

滑撬的存储库、夹具切换机器人、切换装置等设备，由于数量大，

后期导入成本、场地及维护难度相应提高。

图2气控快插模块固定端

图3改进后的切换机构

1.线旁切换机构2.随行滑橇橇体3.滑橇上的夹具组件4、5.切换气缸

6.气缸拨头7.气缸安装支架8.底座

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【参考文献】

作者简介:

吕高光，本科，工程师，研究方向为车身制造及智能化。

[1]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学(第8版)[M].北京:高等教

育出版社,2016.

[2]吴卫荣.气动技术[M].北京:中国轻工业出版社,2005.8.

[3]孙大涌.先进制造技术[M].北京:机械工业出版社,1999.

[4]闻邦椿.机械设计手册（第5版）[M].北京：机械工业出版社,2010.

[5]蔡自强.自动化技术在汽车制造行业中的应用探究[J].内燃机与配

件,2019(19):213-214.

2技术改进

针对已有技术方案，本方案旨在设计一种建设及维护成本低，能

够满足高节拍生产，同时其能够满足高柔性化的要求的切换机构（图3）。

自主研发的切换机构主要由切换机构底座、切换气缸、气缸

安装附件气缸拨头和气缸安装支架等组成。将所有不同车型的切换

气缸安装到切换机构的不同位置上，其安装位置根据各车型不同切

换夹具的位置点而确定[3]，结构简单，安装和拆解简便。通过切换

气缸上的气缸拨头滑撬支撑夹具，实现对支撑的切换，切换过程动

作小、受力小，同时也可以根据现场实际需要去选用不同缸径、行

程的气缸进行安装，选用的行程仅仅需要满足能够推动支撑夹具重

新翻转过旋转点即可，这不但节省了成本，还可以节省了安装空间。

该切换机构可根据不同车型滑橇定位夹具来确定切换气缸的

布置及分组，切换机构根据滑橇上各车型的定位分布而设定[4]。一

般滑撬均采用左前、左后、右前和右后共4组支撑，从而实现了一

组切换机构切换一处支撑夹具的目的。切换机构的切换顺序如下。

滑橇到位后，滚床对滑橇2进行锁紧定位；电控程序识别出

所要切换的车型和滑撬夹具当前状态，并判别需要切换的夹具位

置。根据以上车型信息，控制气缸4或5动作，其中气缸4动作时，

推动夹具组件3翻转倒下至非工作状态。气缸5动作，推动夹具

组件3翻转至工作状态，达到不同支撑的切换目的。

该机构具有以下优点。

（1）切换机构本身小巧、紧凑性好、占用空间小、可以布置

较多的切换气缸实现多车型的切换需求。

（2）切换机构结构简单、对滑撬切换夹具定位精度要求低。

（3）前期开发及后期车型导入成本低，用气缸拨动，控制动

作少，电控及气控系统逻辑简单[5]。

（4）切换机构运行稳定、故障率低。

3结束语

该技术已经在上汽通用五菱初次应用在西部车身补焊线项目

上成功交付使用。实践证明，该技术稳定、可靠，很好地满足汽

车制造边塞诗有哪些古诗 需求。该机构成本低，占地小，稳定性好，加工简单，柔

性化好，易于车型扩展及切换，具有较好的推广意义，现已使用

至青岛补焊线等多个新项目。通过该技术改进，可以提高滑撬的

切换效率和兼容性，同时投入成本相对比较低，体现了低成本高

价值的理念。不断地学习和探索先进的设计思路和方法，制造出

合格的焊装夹具，以提高车身精度，确保车身质量。

（上接第49页）

2.6继电器触点存在异物

当触点存在金属异物时，闭合瞬间可将异物熔化，造成继电

器产生粘连。若是非金属异物，则可能会造成继电器闭合后无法

接通。当通过电流较小时，触点间被污染所形成的表面膜会使接

触电阻不稳定，触点接触不良会造成间歇性通断，在没有预充的

情况下会造成继电器粘连。根据天猫和淘宝 项目经验，继电器异物来源有生

产环境粉尘，也有在继电器生产环节中产生的一些部件碎屑等。

3结束语

高压继电器粘连问题是一个系统问题，与整车高压回路、低

压回路、控制策略以及继电器本身息息相关。在设计阶段，需要

从整车系统层面去考虑，设计符合要求的高压回路，再从系统架

【参考文献】

作者简介:

葛俊良，本科，工程师，研究方向为电动汽车动力电池及电池管理系统开发。

[1]陈勇,李合琴.继电器触点失效分析以及新型触点材料[J].电工材

料,2020(02):5-8.

[2]伍昆.高压接触器在新能源车型上运用和安全[J].汽车电

器,2020(07):34-36.

[3]肖林海,韩福强.电动汽车高压预充回路保护控制研究与仿真[J].汽车

电器,2019(12):12-13.

[4]程海进,魏万均,杜彦斌.动力电池系统高压安全分析及标准解读[J].

重庆理工大学学报(自然科学),2017,31(08):22-27.

构要求分解到继电器选型。其次，针对继电器本体的设计，需要

将可能的失效模式做好潜在失效模式与效应分析（FMEA），从设

计端进行优化。高压继电器是电动车系统高压的一部分，而电动

车系统的高压安全设计又是一个复杂和长期技术积累的过程，需

要广大技术人员一同努力推进，使其不断走向成熟。