1、任务来源 高柔性、高节拍、高智能的白车身自动化焊装生产线的设计与制造是我国目前轿车开发中的瓶颈问题，柔性总拼、高速输送、国产设备、智能化控制等关键核心技术与装备长期以来一直被国外企业垄断。本项目围绕焊装自动化进行了汽车白车身地板机器人柔性焊装线的自主立项研发，属计划外自选项目，项目以高速往复杆、多车型无源台车、多轴伺服定位机构等核心设备，同时包含柔性装夹设备、焊接设备、控制系统以及钢结构组成的多车型高节拍的柔性焊接生产平台。

    2、技术原理及性能指标 2.1技术原理： 企业围绕客户对多车型柔性生产、高节拍生产、高设备稳定性及高车身制造质量的需求，自主研究开发一条可达8车型共线生产、自动化率达100%的全新“汽车白车身地板机器人柔性焊装线”。 汽车白车身地板机器人柔性焊装线包含软件平台和硬件平台两部分，软件平台收集磁感应器、电机、光电传感器等信息通过以太网传递至数据中心，写入数据中心，通过HMI查看整条线体的状态信息以及对该线体进行操作，从而控制整条线体。 该技术是通过集成机器人及焊接设备、高速往复杆运储装置、柔性制造单元和数字化控制系统组成的自动化生产系统，能根据制造任务或生产环境的变化通过数字化控制系统对众多柔性制造单元的的控制迅速进行调整,结合高速传输装置实现高柔性、高节拍生产的目的，适用于多品种批量生产。 2.2 性能指标 汽车白车身地板机器人柔性焊装线，根据客户生产定制所需，主要性能指标经广东产品质量监督检验研究院检测，如下： 1）生产节拍：43秒/台； 2）共线车型：最高可达8种； 3）自动化率：100%； 4）设备稼动率：98.8%； 5）机器人数量 ：57台，根据客户工位延长需求，机器人数量还可增加； 6）传送速度：平均：0.98米/秒；最高：1.26米/秒 ； 7）设备机运时间：5.9 秒； 8）车型切换时间：15秒。

    3、成果的创造性、先进性 （1）NC柔性夹具及NC机构的自主研发及应用。通过伺服电机、滚珠丝杠以及滑轨的组合，利用数字化编程技术实现能够精确控制基准移动的距离的机构称为NC机构。拼接岗位采用NC柔性夹具，以实现对地板对称基准的多车种柔性共用的目的，通过数字化控制技术，实现多轴联动，并配置示教器及人机界面，在车型增加时通过简单示教即可以达到生产的需求，大幅缩短新车型导入的时间及减少追加成本。由于一套NC结构可以满足多种车型的定位，让在3种以上车型共线共设备生产成为可能，同时设备结构大幅简化，使得机器人在焊接时干涉区域明显减少，极大的提高了焊接生产的效率。 （2）高速输送系统的自主研发及应用。通过伺服电机、齿轮、齿条、磨材以及导向轮组合，实现高速往复式传送，伺服电机带动齿轮转动、齿轮带动与齿条安装在一起的磨材沿着导向轮来回移动的机构称为高速往复杆，通过齿轮齿条的啮合实现工位与工位之间的高速传输，在线体结构可承受的范围内，伺服电机功率越大往复杆传输速度越快。采用环式输送线进行循环式输送，环式输送线由LOAD升降机、UNLOAD升降机、往复杆、地坑输送线组成，与无源台车（托着工件）配合使用，实现工件在各岗位的高速输送，节拍少于6秒。使用外部NC柔性切换夹具，实现对柔性台车的切换，具备自动搜索、识别被切换体的位置，减轻了因自身重量的限制，降低制造及使用成本。 （3）无源台车设备及定位技术的自主研发及应用。通过外部NC的控制，由外部NC机构牵引台车上的基准沿着导轨方向移动，移动到位之后导轨锁就导轨进行抱闸锁定，实现不同车型基准之间切换的精确定位。多车型的无源台车定位，在LOAD升降机处实现基准位置的无极切换，使台车调整到所需车型的状态，具备自动搜索、识别被切换体的位置，减轻了因自身重量的限制，降低制造及使用成本。

     4、技术的成熟程度、适用范围和安全性 项目围绕汽车白车身地板机器人柔性焊装线开展研究开发工作，发明了往复式循环输送装置等技术，实现了白车身高速输送；研制了三向智能柔性切换装置和柔性定位机构，实现了多轴伺服白车身定位；开发了双向和三向无极支撑机构，实现了多车型的无源台车定位，设计和优化了高节拍的白车身地板总成柔性焊接生产线，提高了设备稼动率、产出比和车型适应性，生产品质稳定。项目技术已成熟推广应用，主要应用领域是汽车制造行业，其广泛应用于汽车白车身焊装领域的生产，同时应用于汽车零部件领域的焊装生产线，具有良好的市场前景。

     5、应用情况及存在问题 本项目的研究开发，已成功应用在广汽乘用车、广汽新能源、广汽本田和广汽三菱等21条地板生产线中，在产能上有优越的性能指标，高节拍的生产，实现了同样占地面积的情况下，设备使用率高，单位时间内获得更高产出的效果，在相等投入的情况下，得到了比以往更高的产出。汽车白车身地板机器人柔性焊装线近几年经济效益累计49471.36万元，利税3787.02万元，焊装线被客户高度认可，荣获广汽丰田设备供应商“品质优良奖”、“品质优秀奖”。