白车身焊装线设备故障研究

卡车白车身焊装线设备故障研究

单位：东风商用车公司车身厂 瞿建光

【摘 要】 本文较为详细地介绍了白车身焊装线设备的故障形态和分布及减低故障的一般方法

【关键词】 OEE 单台故障

一. 前言

现代卡车驾驶室白车身生产方式很多，从最原始的到先进的都存在，按照产量大小不同采取如下几种方式： 1.小批量生产方式，年产量小于3000台。 单工位人工生产，劳动强度大，效率低，仅用于少量特殊车型； 2.中批量方式，年产量 3000-30000台，多工位人工生产，不使用自动机械运输驾驶室，用电动葫芦和人工小车推送，也有劳动强度大效率低的特点，工位较少，但夹具精度有保障； 3. 大批量方式，年产量大于30000台，多工位机械生产，机械往返传输驾驶室和大总成，工位数多，部分总成采取自动装置上线装配，线体上部分工位采用机器人焊接，劳动强度小，效率高。 大批量方式中，甚至可用复杂的电气控制系统转换不同机构来混流生产其他形状完全不同的车型.设备，机构，控制系统都很复杂，固定成本高，但在产品经济寿命期内可以摊薄初期的固定成本。 前两种生产方式设备简单，除了工位上电葫芦，悬挂点焊机和焊钳等，附属设施仅能造成极少的故障，其他的机械如气控夹具，人工运输小车，也很少有故障。

大批大量生产方式带来的故障显著不同于其他方式，工位多，设备多，电气控制系统复杂，对产品的形状均一度要求高，生产节奏快，出现了大量的设备故障停工。装备越复杂，自动化程度愈高，控制越精密，设备故障可能性就高。 究竟哪些设备会常发故障，什么时间易出故障，这些故障的根本原因是什么，如何在生产现场解决这些故障，以及如何预防，本文就这些问题做一定程度的介绍和分析。

二. 焊装线设备的故障分布和形态

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以某型重卡白车身焊装线为例，先简述其功能和设备 。该焊装线分地板线，总装线和调整线构成。地板线，和总装线体采用升降往复杆运输地板总成和白车身，地板总成完成焊接后通过空中循环自行葫芦小车附升降机运至总装一工位，白车身完工后通过空中循环自行葫芦附升降机运至调整一工位，调整线采取板链和滚床滑撬运输，最后通过升降机和推杆悬链运送至邻近的涂装车间。

地板一至六个工位，功能如下：一工位人工装焊后下梁总成，左右纵梁总成，左右侧

横梁总成，鼓包（中地板）总成，左右地板总成；二工位人工装焊后上梁总成，后地板总成，前围总成，其中前围总成是用气动葫芦吊装上线；三四工位是各左右两台机器人共4台补焊焊点；五工位装焊左右后竖板总成和左右侧边梁，补焊部分焊点，夹具为翻转机构；六工位补焊竖板和剩余焊点，准备起吊至总装一工位。空中地板自行葫芦线可停止，将地板吊离线体运往线外，即下线，作为散发产品而不运往总装一工位，空小车返回.

总装线一至十一工位，工位功能如下：一工位地板就位，接受地板总成，无任何动作；

二工位为总装工位，总装夹具复杂，装焊后围总成和左右侧围总成（高矮侧围可混流），夹具两侧机构可平移和翻转，其中后围总成用气动平衡吊上线，左右侧围总成靠空中自动平移升降装置运输从两侧自动上线；三工位补焊侧围、后围和前围焊点；四工位左侧空中配有自动平移升降装置(运输高顶车型的前顶和后顶总成)，装焊（点定焊，即预点焊）高顶车型的前顶和后顶总成，左右两侧顶盖定位夹具复杂；右侧空中也配有自动平移升降装置，装焊（点定焊）标准车型（平顶）顶盖总成；五工位为机器人点焊顶盖和侧围；六工位装配高顶车中顶总成，补焊后围流水槽；工位右侧空中配有中顶自动平移升降上线装置；七、八、九工位各左右两台机器人，补焊顶盖，门洞，前风窗和后围；十工位包压边后围与侧围搭接处翻边；十一工位装配左右车门。总装线装焊作业结束后由总装自行葫芦线吊离地面运至调整线一工位。

调整线采用动力滚床与滑撬以及地板链混合运输，电机驱动，可以储备56台驾驶室，

仅作装配附件，气焊，打磨和检查等工序；作业结束后由轨道升降机提升至空中推杆悬链，输送至邻近的涂装车间。

另，车门的包边也是采用自动包边机包边，进入和取出都使用传送带，自动就位和翻

转。

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线体运输采用往复杆传送，平移动作由齿轮齿条实现，电机减速驱动，升降靠电机驱

动曲柄运动实现。

综上所述，这条焊装线自动化设备较多，12台机器人(投产初期10台)，往复杆输送

装置2条，空中地板自动循环输送线1条（含小车4台），空中总装自动循环输送线1条（含小车4台），左右侧围自动上线装置2套，高车顶盖和标车顶盖上线装置2套，中顶上线装置1套；有5个工位夹具复杂（地板一，二，五工位，总装二工位（总装），总装四（顶盖）工位）；推杆悬链线1条，自动滚床滑撬和板链若干；车门包边线2条。共有数百个输入输出触发传感器。

经过对连续4年的OEE（全局设备效率，Overall Equipment Effectiveness，简称OEE，用来表现实际的生产能力相对于理论产能的比率，是一个独立的测量管理方法 ）故障记录显示: 第一类，机器人故障，约占50%；第二类，地板和总装自动循环输送线故障，约占20%；第三类，侧围和顶盖自动上线装置占15%；第四类，夹具占5%，其他约占10%，统计见下表。

2008年 ***焊装线设备故障停工时间统计表 表1

问题类别 机器人（10台机器人） 总20（夹具和侧围上线装置） 总40（夹具和顶盖上线装置） 地板10，20，50，60（夹具和自动输送线） 总110（自动输送循环线） 总10 其他（不易分类） 合計 1879 922 119 1958 16425 0.11 0.06 0.01 0.12 1.00 13426 14348 14457 16425 0.81 0.87 0.88 1.00 数量(时间/分钟） 6960 2596 1991 比率 0.42 0.16 0.12 累計 6960 9556 11547 累積比率 0.42 0.58 0.70 2009年 ***焊装线设备故障停工时间统计表 表2

问题类别 机器人（12台机器人） 总20（夹具和侧围上线装置） 总40（夹具和顶盖上线装置） 地板10，20，50，60（夹具和自动输送线） 总110（自动输送循环线）

700 335 0.10 0.05 5567 5902 0.81 0.86 3

数量(时间/分钟） 2543 1395 929 比率 0.37 0.20 0.14 累計 2543 3938 4867 累積比率 0.37 0.57 0.71

总10 其他（不易分类） 合計 41 899 6842 0.01 0.13 1.00 5943 6842 0.87 1.00

2010年***焊装线设备故障停工时间统计表 表3

问题类别 机器人（12台机器人） 总20（夹具和侧围上线装置） 总40（夹具和顶盖上线装置） 总110（自动输送循环线） 地板10，20，50，60（夹具和自动输送线） 总10 其他（不易分类） 1224 0.12 7,961 0.75 数量(时间/分钟） 2482 1471 1461 1323 比率 0.23 0.14 0.14 0.13 累計 2,482 3,953 5,414 6,737 累積比率 0.23 0.37 0.51 0.64 30 2588 0.00 0.24 7,991 10,579 0.76 1.00 合計 10,579 1.00 2011年***焊装线设备故障停工时间统计表 表4

问题类别（设备或工位） 机器人（12台机器人） 总110（自动输送循环线） 地板10，20，50，60（夹具和自动输送线） 总40（夹具和顶盖上线装置） 总20 （夹具和侧围上线装置） 总10 其他（不易分类） 合計 609 544 505 5 494 5,805 0.10 0.09 0.09 0.00 0.09 1.00 4,257 4,801 5,306 5,311 5,805 0.73 0.83 0.91 0.91 1.00 数量(时间/分钟） 2806 842 比率 0.48 0.15 累計 2,806 3,648 累積比率 0.48 0.63 （一）机器人故障简述:

1.输入信号故障，如车型丢失； 2.循环冷却水堵塞不畅； 3．气压不够或不稳定；

4．震动导致焊钳检测开关位置变动；

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