随着汽车新品种的不断推出,汽车消声器作为汽车底盘的重要组成部分,其品种、规格也不断发生相应的改变,由此对汽车消声器壳体的专用焊接设备提出了柔性化和自动化的需求。首华机电(上海)有限公司生产的HS-MSA-1型汽车消声器壳体自动生产线较好地适应了这一发展需要,其柔性化和自动化的性能为消声器壳体带来了高效率、高精度、多品种及安全的生产方式。
首华机电(上海)有限公司是台湾豪星机电工业股份有限公司在国内的制造和服务单位,是从事自动化焊接设备的研究、设计和制造的专业公司,其生产的HS-MSA-1型汽车消声器壳体自动生产线是专门为现阶段消声器多元化的生产而设计制造的,适合于圆形、椭圆形等不同形状的汽车消声器壳体的焊接生产。设备尺寸规格为:3890mm(W)×5700mm(L)×2650mm(H);重量为6500kg;操作高度为750mm;焊接电源为三相380V/50Hz;额定容量为225KVA;生产能力为60SEC/1PSC,如图1所示。
这套焊接设备的主体机构采用厚钢板焊接而成,并对本体进行整体回火处理,加强了承重部分的结构,可保证工作状态下设备具有足够的稳定性;焊接变压器为真空浇注而成,具有稳定的输出,效率高且使用寿命长;设备所用油压马达采用东元电机380V/50Hz/10HP型号;移动线性滑轨采用日本THK品牌;设备所有空压元件均采用日本SMC品牌。
这套设备采用日本三菱公司的可编程控制器(PLC),可对焊接动作流程进行控制,实现多种异常管理和生产管理任务,具有完善的在线检测和自保护报警功能,例如:对有无上料进行的检测;焊接电流的检测与显示;冷却水的压力和流量检测;气压的检测显示等。在整个生产过程中,设备的每个动作均由PLC控制,生产作业流程和异常故障警报均可以在人机界面上显示出来。人机界面采用日本的GP-图1 HS-MSA-1型汽车消声器壳体自动生产线图2 消声器生产工艺消声器隔板多点焊接机消声器筒体消声器封盖机消声器筒体焊接成型设备钢板消声器总成577产品,10寸彩色屏幕可清晰地显示生产作业流程或异常故障的位置,为设备检修带来了方便。
这套设备采用日本中央制作所的原装定电流控制器,选用ACC定电流控制模式,不仅具有体积小、外形美观、防水、防尘等特点,而且在微电脑的控制下,具有如下功能:
● 自反馈补偿功能:在外电压波动±10%的情况下,可将输出电流的波动幅度控制在±2%以内,以确保焊接电流的稳定;
● 可分别设定整个焊接过程中各阶段的焊接模式;
● 具有实验、加压、熔接三种模式选择,可方便正常工作前的试机动作;
● 可同时设定15种焊接电流模式,并可进行程控;
● 具有生产计数功能,能显示规范模式下的加工次数;
● 具有多种故障报警功能,并能采取自保护动作;
● 数据保存功能。
目前,国内外大多数汽车生产厂家认可的汽车消声器壳体的生产工艺为:成型→多点焊接→装芯→焊接→封口,如图2所示。在汽车消声器壳体的焊接生产中,如采用HS-MSA-1型汽车消声器壳体自动生产线,可实现汽车消声器壳体的全程自动化焊接生产。在生产中,只需人工将钢板放入设备的储料槽中,其余操作均由微电脑控制,并配合人机界面进行全程监控,确保产品质量稳定。
主要生产流程如下:
● 将钢板放置于储料槽(手动);
● 启动后设备自动上料并进行打标(自动);
● 打标完成后送料机构将钢板送入二重卷圆机构(自动);
● 卷圆完成后三组焊接机构下降进行焊接工作(自动);
● 焊接完成退料机构将完成的筒体退出(自动);
● 筒体入料机构将筒体移载进入成型机构(自动);
● 成型机构将筒体定型并进行翻边工作(自动);
● 翻边完成筒体由机械手移出(自动)。
此外,HS-MSA-1型汽车消声器壳体焊接设备还具有足够的柔性。由于设备所使用的工装夹具均采用快换式设计,不仅适用于圆形或椭圆形的直径为128~260mm、壳体长度为300~700mm的消声器壳体的焊接生产,而且能将夹具更换时间控制在15min之内,大大减少了因更换产品所需要的辅助时间。此种设计理念适应了消声器生产厂家多品种、多规格的生产需要。
HS-MSA-1型汽车消声器壳体焊接生产线完美的自动化、柔性化品质已得到众多汽车零部件生产厂家的认可,目前又成功进入湖南长丰和东风易进的生产现场。