駕駛室白車身是汽車的重要組成部分，其制造水平對汽車整體功能有很大的影響。然而白車身的焊接質量不僅需要焊接機器人、激光在線檢測等先進工藝，還需要可靠的自動化輸送裝置和平穩的自動升降吊具將制件準確送至工位，消除其他運送方式造成的制件磕碰傷、變形等缺陷，為提高白車身的質量和生產節拍提供保證。

自行小車吊運輸送線是高度體現機電一體化技術的物流輸送系統，它融合了機械、電氣、計算機、自動控制四大技術精髓，是集倉儲、運輸、裝卸、工藝操作四大物流環節為一體的柔性生產系統，通常簡稱為自行小車系統。近十年，隨著我國汽車整車自動化生產線的現代化大規模流水線作業水平的提高，自行小車系統得到了快速發展。它與傳統的空中積放鏈輸送裝備相比，具有噪聲小、靈活性強、功能多、布置靈活、工作安全可靠等特點。

生產現狀

解放J6載貨汽車焊裝生產線2005年建成投產，地板、側圍、后圍以及頂蓋等大總成到主焊線的輸送均采用自行小車吊運輸送系統。以車身下部線地板總成吊運自動小車輸送系統為例，其系統構成如圖1所示。

吊具起升與下降的動力由電動葫蘆提供，吊具上安裝四個可移動的吊點，與電動葫蘆起升鐵鏈連接，調節四個固定吊點的位置實現吊具的找平、起升和下降，平穩性靠剪刀叉平衡機構來保證。總成吊具系統中的電動機用來控制吊具托架打開和閉合。吊具采用集散控制，吊具自帶PLC系統，實現主控制柜集散控制，如圖2所示。

在使用過程中，自行小車運輸線在功能、控制靈活性和可靠性方面得到了廣泛認可，但電動葫蘆與剪刀叉平衡機構這種起吊系統組合逐漸暴露出如下一些問題：

1）剪刀叉平衡機構故障率比較高。由于該機構是由多個剪刀叉結構組合，結構復雜，所以對于制造精度有很高要求。現場使用中由于剪刀叉各機構之間的匹配精度不足，使連接軸處因受力過大而使轉軸斷裂，需要對剪刀叉結構進行頻繁維修。

2）電動葫蘆吊點雖然與吊具有四個點連接，但四個點分布的面積有限，不能很好地控制吊具的平衡性；剪刀叉結構復雜，精度難以保證，導致吊具起吊和下降的平穩性不好。

3）吊具下降和起升的平衡性差導致對導向軌道的沖擊力大；同時剪刀叉在升起和降落的過程中產生的噪聲很大，對工作環境造成影響。

4）吊具上與電動葫蘆連接的吊點是可移動的，雖然可以進行吊具的調平，但是在使用過程中吊點會有少量移動，使吊具傾斜，影響正常的生產使用。

5）剪刀叉自身重量大，增加了電動葫蘆的起吊負擔，提高了電動葫蘆的選擇標準。

帶式升降吊具的應用

基于現行電動葫蘆與剪刀叉吊具組合存在的問題，結合生產車間的實際情況，經過調研和論證，決定在車身下部線地板總成吊運自動小車輸送系統上嘗試使用四點帶升降吊具，取代電動葫蘆與剪刀叉的吊具組合，以嶄新的起吊方式實現地板總成從下部線至主焊線的吊運工作。

采用的自行小車為單軌懸掛式自動輸送系統。自行小車由前小車（導引小車）、中小車（負載小車）和尾小車三部分組成。帶有行走電動機、升降電動機、夾具電動機、控制箱和多個傳感器，可以實現前進、后退、左右轉彎、吊具上升下降以及吊具打開關閉等功能，其整體結構如圖3所示。行走電動機和集電器安裝在導引小車上，控制箱安裝于小車前部，箱內安裝小車動作控制系統，由導引小車帶動整個自行小車系統在軌道上行走。集電器與軌道滑觸線相連，從軌道上獲取小車電源并采用移動總線控制實現小車的行走、吊具升降及夾具打開關閉等功能。

自行小車整體結構

新吊具升降系統采用帶式升降機構，起升與下降動力由電動機提供，四點吊掛總成吊具，并且四點分布在吊具的四個角處，很好地控制了總成吊具的平衡性。實現整個吊具升降功能的主驅動電動機通過聯軸器直接驅動固定于軸上的兩個帶纏繞輪，使帶在纏繞輪內正反纏繞，再通過轉向輪使帶在垂直方向收縮、拉長，實現上升、下降的功能。四條帶分別與吊具連接，升降機構中有斷帶保護裝置，升降位置由絕對值編碼器控制。系統具有速度檢測及超速保護功能；帶升降吊具中安裝上升越位開關；并在電動機框架底座和吊具框架處安裝定位導向機構，用來控制上升到位時吊具的位置，同時保證在自行小車運動時，整個吊具相對于驅動電動機框架的穩定性。系統中設有維修鎖定輪，方便更換帶輪等維修作業。夾具電動機可以使吊具打開關閉，實現夾取工件的功能。

帶式升降吊具系統結構簡單，設備選型主要集中在升降驅動電動機上，根據車間現場的輸入條件和電動機選型。選擇電動機型號及參數見附表。

升降用負重帶為國外進口優質品牌，每條可承受30kN拉力，保證起吊安全；吊具與工件相接的地方采用尼龍材料，以防損壞工件。圖4為帶升降吊具在解放J6焊裝車間的應用情況。

解放J6焊裝車間的帶升降吊具

經過一段時間的使用，帶式升降吊具展現了一些相對于電動葫蘆與剪刀叉機構起吊系統的優勢。

帶式升降吊具優勢如下：

1）帶式升降機構結構簡單，主要磨損件為皮帶，而皮帶更換也比較方便。

2）由于帶輪與吊具連接點分布在吊具的四個角處，同時吊具上升下降由一臺電動機控制，使四個吊點的運動能夠基本達到同步，這就保證了帶式升降機構上升下降的平穩性；總成吊具調平后，也不易發生偏移。

3）帶式升降機構在起吊和下降時噪聲很小，實現了綠色生產。

結語

自行小車帶式起吊輸送系統的優點使其受到越來越多的關注，在國內汽車制造廠也有一些應用。隨著我國汽車工業的長足發展，生產線自動化工藝裝備水平也取得了較大進步。J6載貨汽車焊裝生產線完成比較早，生產中暴露了一些工藝裝備的不足。根據生產中積累的經驗和對新工藝裝備的學習掌握，淘汰落后工藝和裝備，大膽采用新工藝、新裝備對生產線進行改造完善十分必要。經過這次帶式升降吊具系統的有益嘗試，積累了一種嶄新升降吊運的方法，進一步可以推廣到整個解放J6焊裝車間的空中吊運系統中，甚至是整個解放公司載貨汽車廠的各生產車間的生產應用中，也為以后解放載貨汽車下一代產品生產線的建設積累了寶貴的經驗。