卡車(chē)車(chē)架機(jī)器人鉚接工藝

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一、卡車(chē)車(chē)架鉚接工藝現(xiàn)狀

　　車(chē)架是卡車(chē)中最重要的零部件之一，卡車(chē)上幾乎所有的關(guān)鍵部件都裝配其上，是卡車(chē)的基礎(chǔ)部件之一，它承受著所裝載的全部重量，傳遞著全部驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力，在汽車(chē)中發(fā)揮著重要作用。
3 ]1 j3 b2 Y0 ?& b5 s　　卡車(chē)車(chē)架一般由縱梁、橫梁以及縱梁上的各種附件等通過(guò)鉚接設(shè)備（如：風(fēng)動(dòng)鉚接機(jī)、液壓鉚接機(jī)，機(jī)器人鉚接，鉚接自動(dòng)化鉚鉗等）將各種規(guī)格鉚釘鉚接后拼裝而成。風(fēng)動(dòng)鉚接是通過(guò)壓縮空氣吹動(dòng)風(fēng)錘連續(xù)錘擊鉚釘窩使鉚釘桿墩粗并使釘帽成型。液壓鉚接是通過(guò)液壓泵產(chǎn)生高壓驅(qū)動(dòng)油缸，通過(guò)由合金結(jié)構(gòu)鋼做成的弓形鉚鉗將鉚釘壓合成形。與風(fēng)動(dòng)鉚接相比較，采用液壓鉚接具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.噪音小。2.勞動(dòng)強(qiáng)度低。3.鉚接速度快，約3秒鐘即可鉚接一只鉚釘。4.鉚接力大，冷熱鉚均可。5.鉚釘受力均勻，鉚接質(zhì)量好，可矯正車(chē)架局部變形。因此，目前國(guó)內(nèi)各卡車(chē)生產(chǎn)廠家均采用液壓鉚接工藝，也是本文所討論的重點(diǎn)。國(guó)外的公司使用定制的液壓鉚鉗配合專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的機(jī)器人程序和鉚接工裝，可以實(shí)現(xiàn)車(chē)架底盤(pán)，橫梁的全自動(dòng)化無(wú)人值守鉚接，同時(shí)針對(duì)一個(gè)車(chē)架上多種鉚釘規(guī)格，他們還研發(fā)一套自動(dòng)換鉚頭裝置，可以配合機(jī)器人和編程自動(dòng)更換對(duì)應(yīng)鉚釘直徑的鉚接頭，在volvo，iveco等重卡車(chē)上已經(jīng)有成條線的應(yīng)用。在國(guó)內(nèi)武漢埃瑞特（IRIVET）也使用同步技術(shù)研發(fā)適合本土重卡車(chē)型的機(jī)器人鉚接線，也取得了一些新的突破。


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　　二、卡車(chē)車(chē)架鉚接工藝存在的一些問(wèn)題
　　(1) 干涉問(wèn)題：
' u9 Q3 X8 ^+ `, i! D1 O　　通常一個(gè)生產(chǎn)制作完成后的車(chē)架上，分布著密密麻麻各種規(guī)格的數(shù)以百計(jì)的鉚釘，而有些鉚釘?shù)奈恢煤芴厥猓篴.緊貼縱梁（或橫梁）的翼面，鉚釘孔中心與翼面半徑方向過(guò)于狹小，從而造成鉚鉗活塞桿（或鉚模）在鉚接過(guò)程中干涉；b.在橫梁與縱梁連接處的三角地帶內(nèi)部，而內(nèi)部空間狹小使鉚鉗無(wú)法進(jìn)入；c.在距離很近的兩橫梁之間，鉚鉗在兩橫梁之間無(wú)法活動(dòng)。鉚鉗一般為弓形結(jié)構(gòu)，在鉚接鉚釘時(shí)承受了巨大的壓力，在保證強(qiáng)度、剛性的情況下必須保持一定的體積形狀。從而出現(xiàn)了一方面鉚接空間狹小，需要減小鉚鉗體積形狀，而另一方面還要保證鉚鉗的強(qiáng)度和剛性，這兩方面的矛盾。

　�。�2）操作問(wèn)題：
: O5 Y  Z- _) D& c' P! K　　鉚鉗鉚接分兩種形式；一種為臥鉚鉚接，就是將鉚鉗放在地上，工人將縱梁吊掛起來(lái)推到鉚鉗中間來(lái)進(jìn)行鉚接。另一種為懸吊鉚接，就是車(chē)架放置在工作臺(tái)上，將鉚鉗懸掛在導(dǎo)軌上，移動(dòng)鉚鉗來(lái)對(duì)車(chē)架進(jìn)行鉚接。在車(chē)架鉚接制造過(guò)程中多采用懸吊鉚接方式。鉚鉗體的尺寸根據(jù)鉚釘大小，車(chē)架的不同而差別很大，重量一般在50~100公斤左右，大的甚至達(dá)到200公斤。所以在有些情況下需要2-3人才能操作一臺(tái)鉚鉗進(jìn)行鉚接。直接影響效率。機(jī)器人鉚接，主要是通過(guò)合理的工裝設(shè)計(jì)，保證各部件固定并貼合到位，通過(guò)工人將鉚鉗插入鉚接孔后，機(jī)器人自動(dòng)實(shí)現(xiàn)鉚接作業(yè)。如果沒(méi)有正確的工裝來(lái)固定需要鉚接的工件，則會(huì)出現(xiàn)掉釘，歪曲，翻轉(zhuǎn)，鉚偏，不牢靠等問(wèn)題。

' m" m2 P. Y3 I7 e　�。�3）其它問(wèn)題：

在鉚鉗的設(shè)計(jì)和制造方面，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品與國(guó)外品牌差距不大。
　　a..安全性：鉚鉗的每一次鉚接動(dòng)作，都要承受幾十噸的壓力，而且動(dòng)作非常頻繁，如果鉚鉗材質(zhì)內(nèi)部有缺陷，可能會(huì)發(fā)生疲勞斷裂。
　　b.漏油問(wèn)題：液壓設(shè)備的漏油問(wèn)題一直是個(gè)技術(shù)難題，在高壓狀態(tài)下，各種密封件的壽命都不長(zhǎng)，很容易漏油，污染環(huán)境。
3 L$ B/ A' n) Y　　三、未來(lái)車(chē)架鉚接制造工藝發(fā)展趨勢(shì)
　�。�1） 替代螺栓連接工藝：
　　工人使用氣動(dòng)扳手通過(guò)高強(qiáng)度螺栓將橫梁與縱梁以及附件連接在一起，這種制造工藝優(yōu)勢(shì)在于：a、在通過(guò)螺栓連接橫梁與縱梁時(shí)，一側(cè)用開(kāi)口扳手固定高強(qiáng)度螺母，另一側(cè)用氣動(dòng)（或電動(dòng)）扳手將螺栓快速擰緊。由于扳手體積很小，不用像鉚鉗鉚接那樣過(guò)多考慮干涉問(wèn)題。b、操作方便，速度快。由于扳手體積小、重量輕，工人使用起來(lái)比用鉚鉗方便很多（雖然鉚鉗懸掛裝置上有彈簧平衡器），也容易上手。也較為安全。但是這種工藝也存在一些問(wèn)題需要解決：a、生產(chǎn)成本高：車(chē)架螺接都采用高強(qiáng)度螺栓和高強(qiáng)度螺母，才能承受大的載荷。而一個(gè)高強(qiáng)螺栓和螺母的價(jià)格是一個(gè)鉚釘?shù)膸妆渡踔潦畮妆�，在一個(gè)車(chē)架上（特別是加長(zhǎng)的一些重卡車(chē)型上）分布著數(shù)以百計(jì)的螺栓。因此，在大批量生產(chǎn)中這種螺接與鉚接的成本差距是顯而易見(jiàn)的。b、螺栓的.放松問(wèn)題：車(chē)架在車(chē)輛運(yùn)輸、行駛過(guò)程中因震動(dòng)、變載、沖擊等動(dòng)載荷或溫度發(fā)生較大變化時(shí)可使螺栓連接產(chǎn)生松動(dòng)。由松動(dòng)產(chǎn)生失效，由失效會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。而鉚接相對(duì)來(lái)說(shuō)就比較穩(wěn)定。 特別是近年來(lái)機(jī)器人的引用和可定制化的鉚鉗，讓這一工作變得格外輕松，只需要一個(gè)工人值守，即可全天24小時(shí)作業(yè)，不論哪種批次的產(chǎn)品，只需要前期根據(jù)所有種類(lèi)的車(chē)架做好定制，即可實(shí)現(xiàn)一條生產(chǎn)線全覆蓋。
　　(2) 替代焊接工藝：
2 ?# Q. R/ D" c; B/ d, _　　焊接工藝在轎車(chē)和輕卡的車(chē)架制造上是應(yīng)用很廣泛的，在中、重卡上只是在一些不太重要的車(chē)架附件上進(jìn)行焊接。焊接工藝的優(yōu)勢(shì)在于：無(wú)需在縱梁和橫梁上打孔或沖孔，這樣就不會(huì)對(duì)車(chē)架的強(qiáng)度造成影響。但是，在焊接后都會(huì)產(chǎn)生不同程度的應(yīng)力集中，產(chǎn)生整體或局部的變形，尤其是車(chē)架這樣的薄板焊接就更為嚴(yán)重。為了防止車(chē)架變形和增加效率，需要為車(chē)架焊接制作專(zhuān)用的工裝夾具，然而車(chē)架的種類(lèi)很多，車(chē)型的更新?lián)Q代很快，這樣就無(wú)疑在車(chē)架焊接的工裝夾具上的制造成本是非常巨大的。并且對(duì)于車(chē)架的焊接質(zhì)量的控制也很難，與鉚接和螺接相比較，檢查車(chē)架的焊接質(zhì)量需要專(zhuān)用設(shè)備，投入的成本高。而鉚接和螺接在質(zhì)量控制方面就更加的方便、直觀和經(jīng)濟(jì)。
　　四、結(jié)語(yǔ)
　　機(jī)器人鉚接技術(shù)在輕、中、重卡車(chē)架制造過(guò)程中將會(huì)占據(jù)越來(lái)越主導(dǎo)的地位。他避免了傳統(tǒng)工人勞作帶來(lái)的高強(qiáng)度，低效率，高次品率。從而使車(chē)架制造工藝方面更加高效、合理，最終形成高質(zhì)量、低成本的生產(chǎn)模式。