二級(jí)管工裝在汽車(chē)制造中的應(yīng)用及策略

李亞庭，龔云海，楊忠超

（1.上汽通用汽車(chē)有限公司 整車(chē)制造工程部，上海 201201；2.上汽通用東岳汽車(chē)有限公司 車(chē)身車(chē)間，煙臺(tái) 264000）

0 引言

目前國(guó)內(nèi)的汽車(chē)市場(chǎng)的增長(zhǎng)速度隨著中國(guó)整體經(jīng)濟(jì)放緩而出現(xiàn)了一定的回落，但是運(yùn)動(dòng)型多功能車(chē)（Sport Utility Vehicle，SUV）因?yàn)榭臻g大，視野好，多地形等特點(diǎn)成功抓住了消費(fèi)者的心，從本田CRV開(kāi)始，SUV車(chē)型一直像雨后春筍一樣越來(lái)越多，市場(chǎng)也越來(lái)越火爆，有的月份，SUV甚至是市場(chǎng)的唯一增量動(dòng)力[1]，可以預(yù)料汽車(chē)公司都會(huì)將SUV作為未來(lái)提升銷(xiāo)量的主力車(chē)型。

眾所周知，氣動(dòng)撐桿是現(xiàn)在SUV舉升門(mén)的主流配置[2]，但是配置的不斷提升導(dǎo)致電動(dòng)撐桿越來(lái)越普及，然而電動(dòng)撐桿對(duì)汽車(chē)生產(chǎn)線提出了新的要求。從電動(dòng)撐桿的工作原理來(lái)講，電動(dòng)撐桿需要電才能正常工作。然而在生產(chǎn)線上，蓄電池都是在最后進(jìn)行安裝的，因此在安裝蓄電池前，如果打開(kāi)舉升門(mén)進(jìn)行調(diào)試，電動(dòng)撐桿對(duì)舉升門(mén)的作用力將非常大?，F(xiàn)有的SUV生產(chǎn)線基本是靠工人用手去控制舉升門(mén)的開(kāi)啟速度，但是靠人力控制會(huì)增加工人的勞動(dòng)負(fù)荷，也伴隨著安全風(fēng)險(xiǎn)；有的生產(chǎn)線通過(guò)工藝或產(chǎn)品的調(diào)整保證安裝后擋風(fēng)玻璃之前不開(kāi)啟舉升門(mén)，但是這對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)又面臨較大的成本。

因此，本文推薦使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小巧便捷的二級(jí)管工裝來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。通過(guò)二級(jí)管工裝連通電動(dòng)撐桿，使得電動(dòng)撐桿在開(kāi)啟舉升門(mén)的過(guò)程中能夠正常工作并控制開(kāi)啟速度。

1 二級(jí)管工裝

二級(jí)管工裝及電動(dòng)撐桿如圖1所示。將二級(jí)管工裝安裝在電動(dòng)撐桿線束上后，在整車(chē)未通電的情況下，通過(guò)電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生電流，從而使得電動(dòng)撐桿可以正常工作而達(dá)到控制舉升門(mén)開(kāi)啟速度的作用。

圖1 二級(jí)管工裝及電動(dòng)撐桿

具體原理如圖2所示。二級(jí)管工裝內(nèi)部回路由兩部分組成，1為電阻，2為整流二極管。

圖2 二級(jí)管工裝及電動(dòng)撐桿原理圖

二級(jí)管工裝與電動(dòng)撐桿連接后，電機(jī)回路導(dǎo)通。若打開(kāi)舉升門(mén)，機(jī)械彈簧頂出舉升門(mén)，撐桿內(nèi)部的電機(jī)轉(zhuǎn)子在永磁體磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生電流，同時(shí)在磁場(chǎng)中受到反向作用力。隨著轉(zhuǎn)速的提高，反向作用力逐漸增大，當(dāng)反向作用力等于機(jī)械彈簧頂出力時(shí)，轉(zhuǎn)速便不會(huì)繼續(xù)增加，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)舉升門(mén)開(kāi)啟速度的控制。

2 二級(jí)管工裝的需求策略

二級(jí)管工裝并不適用于所有車(chē)型，比方說(shuō)不使用電動(dòng)撐桿的車(chē)型。因此本文對(duì)二級(jí)管的需求策略進(jìn)行了研究。有了需求策略作為指導(dǎo)，工藝工程師便能在工藝開(kāi)發(fā)初期，根據(jù)需求策略判定是否需要二級(jí)管工裝。

二級(jí)管工裝是否需要由產(chǎn)品和制造工藝同時(shí)決定，包括三個(gè)判定條件：1）后擋風(fēng)玻璃安裝之前需要調(diào)整舉升門(mén)；2）舉升門(mén)使用電動(dòng)撐桿；3）安裝后擋風(fēng)玻璃之前舉升門(mén)因?yàn)檫^(guò)輕而需要控制開(kāi)啟速度。只有這三個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，才需要使用二級(jí)管工裝。

2.1 后擋風(fēng)玻璃安裝之前需要調(diào)整舉升門(mén)

舉升門(mén)是否要在安裝擋風(fēng)玻璃之前調(diào)整，有產(chǎn)品和工藝兩方面的原因。

2.1.1 因?yàn)楫a(chǎn)品需要在安裝后擋風(fēng)玻璃之前進(jìn)行舉升門(mén)調(diào)整

如果后擋風(fēng)玻璃與舉升門(mén)是過(guò)孔安裝（舉升門(mén)上的安裝孔大于車(chē)身上的安裝孔，舉升門(mén)與車(chē)身的相對(duì)位置在安裝后可以調(diào)整），且后擋風(fēng)玻璃與側(cè)圍有配合要求，那么必須在安裝后擋風(fēng)玻璃前進(jìn)行一次預(yù)調(diào)，這樣能保證后擋風(fēng)玻璃與側(cè)圍的匹配。如果在安裝玻璃后預(yù)調(diào)舉升門(mén)，舉升門(mén)位置的變動(dòng)將帶動(dòng)玻璃使得玻璃與側(cè)圍的匹配不滿足要求。

2.1.2 因?yàn)楣に囆枰诎惭b后擋風(fēng)玻璃之前進(jìn)行舉升門(mén)調(diào)整

工藝對(duì)舉升門(mén)調(diào)整分為兩種情況：

1）由于先安裝了鎖扣蓋板，導(dǎo)致在板鏈線（進(jìn)行門(mén)蓋尺寸調(diào)整的工位）調(diào)整舉升門(mén)變得困難。舉升門(mén)的調(diào)整是依靠對(duì)鎖扣進(jìn)行調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由于鎖扣處的蓋板在板鏈線之前已經(jīng)安裝了，如果在板鏈線進(jìn)行調(diào)整，務(wù)必需要拆裝鎖扣蓋板，在高節(jié)拍的總裝生產(chǎn)線無(wú)法進(jìn)行此項(xiàng)操作，因此鎖扣的調(diào)整往往在蓋板安裝前進(jìn)行。由于后擋風(fēng)玻璃安裝之后為了保證擋風(fēng)玻璃的安裝效果，要求安裝后擋風(fēng)玻璃后很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都不能開(kāi)啟舉升門(mén)，因此只能將鎖扣調(diào)整工位安排在后擋風(fēng)玻璃安裝之前。

針對(duì)這種情況，可以通過(guò)工藝調(diào)整將舉升門(mén)調(diào)整工藝移到板鏈線，舉升門(mén)調(diào)整完畢后再安裝鎖扣蓋板。工藝調(diào)整方案如圖3所示。

2）由于產(chǎn)品或工藝原因在新車(chē)型導(dǎo)入前已經(jīng)有其他車(chē)型將鎖扣調(diào)整工位安排在裝擋風(fēng)玻璃之前，因此新車(chē)型進(jìn)入車(chē)間時(shí)直接在原有的舉升門(mén)調(diào)整工位進(jìn)行調(diào)整，這樣可以減少工人數(shù)量，提高勞動(dòng)負(fù)荷率。

2.2 舉升門(mén)使用電動(dòng)撐桿

現(xiàn)在的SUV主要使用氣動(dòng)撐桿和電動(dòng)撐桿。氣動(dòng)撐桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，安裝方便[2]。電動(dòng)撐桿結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。少數(shù)中高端SUV才配備電動(dòng)撐桿。但是隨著汽車(chē)科技的發(fā)展，電動(dòng)撐桿今后必將以優(yōu)異的性能而慢慢成為市場(chǎng)的主流。

2.3 安裝后擋風(fēng)玻璃之前舉升門(mén)因?yàn)檫^(guò)輕而需要控制開(kāi)啟速度

舉升門(mén)在安裝后擋風(fēng)玻璃之前，因?yàn)橘|(zhì)量較輕，如果此時(shí)因?yàn)楣に囆枨笮枰_(kāi)啟舉升門(mén)，而電動(dòng)撐桿因?yàn)槲唇油ǘ鵁o(wú)法控制開(kāi)啟速度。但是并不是所有帶電動(dòng)撐桿的舉升門(mén)都面臨這個(gè)問(wèn)題，這跟電動(dòng)撐桿的選型和舉升門(mén)的重量有關(guān)系。

3 二級(jí)管工裝的工藝安排

二級(jí)管工裝是工人在開(kāi)啟舉升門(mén)調(diào)整鎖扣時(shí)使用，因此二級(jí)管工裝需要安排在總裝車(chē)間的舉升門(mén)調(diào)整工位。

具體工藝流程如下：1）工人去線邊料箱取二級(jí)管工裝；2）將二級(jí)管工裝插到電動(dòng)撐桿線束上；3）調(diào)整舉升門(mén)鎖扣；4）調(diào)整完畢后取下二級(jí)管工裝。

由于二級(jí)管工裝非常小，拿取、安裝、取下二級(jí)管工裝的節(jié)拍可以等同于小零件去計(jì)算。二級(jí)管工裝的功能主要是通過(guò)電器元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)二級(jí)管工裝內(nèi)部電路出問(wèn)題導(dǎo)致失效時(shí)，是很難通過(guò)外觀來(lái)識(shí)別的，所以使用前最好通過(guò)萬(wàn)用電表來(lái)檢測(cè)其是否失效。考慮到操作的簡(jiǎn)便性，可以制作專用的檢測(cè)器，如圖4所示。另外，檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)失效的產(chǎn)品需要用專門(mén)的回收盒進(jìn)行存放并與完好的二級(jí)管工裝進(jìn)行區(qū)分。

圖3 在板鏈線調(diào)整舉升門(mén)的工藝方案

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圖4 二級(jí)管工裝的檢測(cè)裝置

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著SUV車(chē)型的普及，需要使用電動(dòng)撐桿的車(chē)型越來(lái)越多，對(duì)于舉升門(mén)調(diào)整工位來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)便、可靠的二級(jí)管工裝將不可或缺，本文深入介紹了二級(jí)管工裝的原理及需求策略，也對(duì)二級(jí)管工裝在車(chē)間的工藝安排做了介紹，為后續(xù)車(chē)型是否選用二級(jí)管工裝提供了策略支持。

[1]崔東樹(shù).2016年4月份全國(guó)乘用車(chē)市場(chǎng)分析[J].轎車(chē)情報(bào),2016,06.

[2]王麗敏,彭子棟,李卉.基于杠桿原理舉升門(mén)氣彈簧布置研究[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2016,4.