doi： 10.16576/jki. 1007-4414.2020.06.035
李晓培，刘迅，姬明月，姚文博，陈珮林
(一拖（洛阳）福莱格车身有限公司，河南洛阳471004)
摘要：为满足市场需求，拖拉机驾驶室产品种类逐步增多，各种驾驶室结构差异大而且批量小，工艺装配内容复杂，装配操作高低工位跨越范围大。针对这些问题进行分析，确定驾驶室装配线的各项参数，在有限的投资限制下选择合适的装配线体形式，最终完成装配线的工艺设计，并在推进实施过程中不断完善，最终实现了多种驾驶室共线生产的柔性化装配线，为同行业装配线的工艺设计提供了参考。
关键词：装配线；工艺设计
中图分类号：U463.81 文献标志码：A 文章编号：1007-4414(2020)06-0129-04
Process Design of the Tractor Cab Assembly Line
LI Xiao-pei, LIU Xun, J I Ming-yue, Y A O W e n-bo, C H E N Pei-lin
(YTO Flag Auto-body Co., Ltd, Luoyang Henan 471004, China)
A bstract: In order to meet the market demand, the variety of tractor cab is increasing gradually, yet the structure of various
cabs is different and the batch is sm all, the process assembly content is complex, the high and low position of assembly operation spans a wide range. Aiming at these problems, this paper analyzes and determines the parameters of the cab assembly line, selects the suitable assembly line form under the limited investment restriction, finally completes the assembly line process design, and improves unceasingly in the advancement implementation process. Finally the flexible assembly line of multi cab co—line production is realized, which provides a reference for the process design of the same industry assembly line.
Key words ：the assembly line ；process design
0引言
驾驶室是拖拉机整车的一个重要的部件，它包含 有驾驶员的可操作性，舒适性，安全性、人机工程学等 各种相关因素，对整车的性能起着至关重要的作用。尤其近些年随着农业现代化进程的加快，农机
装备的 普及，中大型轮式拖拉机的发展更是迅猛。为了满足 市场需求，提高产品质量，改善目前的生产条件，公司 确定重新进行驾驶室装配线的规划设计。
通过对国内外十余家拖拉机/工程机械驾驶室生 产工厂进行调研，发现驾驶室装配线线体形式主要有 以下几种：简易的手工线（道依茨、迪尔），板式链（盐 拖、福田雷沃、印度西雅克）、简易链条线（土耳其 hiSarl ar)、无动；»3棍道线(土耳其yaris：)。装配线实现 高低工位装配主要方式有举升机（迪尔）、梁吊（土耳 其hisarlar)、集中在转序高工位（如福田雷沃在空中 积放链上线处）、地坑（土耳其yaris)。因此可初步得 出以下结论：由于产量以及投资限制，拖拉机驾驶室 装配线与汽车相比较为简陋，但是拖拉机驾驶室差异 大、批量小、外形尺寸高低装配丁位相差大，如何解决 这些难题，是设计好一条装配线首先需要解决的。
笔者通过对产品结构、装配工艺进行分析，确定 了装配线的各项参数，最终完成装配线的工艺设计。1产品结构特点分析
根据项目可研报告，确定产品种类主要有拖拉机 驾驶室、工程机械驾驶室、收获机驾驶室；年产量如 表1所列。
表1年产量统计表/台
序号产品年生产纲领备注
垃圾打捞船
1履拖驾驶室1000
240〜70马力段 4 000
270〜110马力段25 000
3110马力以上 5 600
4工程机械及外部产品 4 400
5收获机械10 000
合计50 000
梳理公司内生产的代表机型品种，对各产品外形 尺寸、质量、发出方式、存储方式等内容进行分析，形 成图1(局部）。
收稿日期：2020-10-31
作者简介：李晓培（1986-)，女，河南洛阳人，工程师，主要从事拖拉机工艺技术方面的研究工作=
• 129 •
2236X 1787X 18142140 1 2480) X 1910 '1970) X 1880Q
2305 X 2030X 1940 (1810)
白动
化装
K 线
序号
主视图
侧视图
长X 宽X 高备注
图
I
产品结构特点分析（局部）
通过图1分析，最终确定将生产量大、装配结构 类似的驾驶室如LF904、L G 1304及扩展型驾驶室采 用自动化装配线共线装配；年产量小但批次量较大的 采用手T.线进行装配，年产量小同时批次量也较小、 装配复杂机型如LF2204驾驶室采用固定工位装配 方式。
2装配工艺分析
2.1装配工序分析
分析主要机型的工时，并结合共线生产的机型工
序内容，确定混线生产工序，确定关键T 位、共用设备 T.位。如表2为混线生产T 序排布，共计梳理四种驾 驶室的生产X 序，并梳理出共用设备工位（需要吊运
工位）〇
表3
工序分析（局部）
序号需要吊运使用工具驾驶室1人数
驾驶室2 人数
驾驶室3人数
驾驶室4人数
1推上线
地板上线、装堵 盖、打印条码
1地板上线、装盖
板、打印条码同经济型骨架上线， 打印条码
1
2
吊装左右
立柱气扳 机M 12后壁板与地 板连接2
地板与左右立柱 连接，不打紧排顶棚线、装 检测孔盖板 装左右前转 向护围总成2
排顶棚线、装
检测孔盖板 装左右前转
向护围总成2
1 + 1
3气扳 机_
左/右忾泥 板预装2装中横梁，
打紧同经济型2装水管24吊后壁板 合件左右挡泥板
打紧
装后壁板合件 (后壁板先分装）
粘密封条2装空调25
吊左右挡 泥板
气扳 机M 8连接骨架与
底座
2
左/右挡泥 板预装
粘海绵
丝光机2
装后壁板玻璃
1
2.2高低工位分析
不同驾驶室高度存在差异，装配内容也存在差 异，为了满足每种驾驶室装配需求，需要确定一个高 度，满足所有装配内容的需求。同时重新审视装配工 序，将所有机型高工位装配内容排布在一起，这样后 期解决高低工位问题时可以统一考虑。如图2所示。
水平面\ <
小车-
：錢廉巍
地坑
模拟了几种不同的高度差下进行装配，最终建议 高度差选择在450 m m 。
2.3线边零部件物流方式以及存放区域确定
市场竞争的逐步激烈要求拖拉机制造企业通过 精益生产、物流优化来降本增效，从而提升企业竞争 力〜。本次新设计生产线，对每种物料的来源、去向 进行分析，最终确定了装配线的物流方向图（如图
3所示）。物流整体围绕装配线进行，涉及到外购 件、自制件、下线检测等内容，最终达到物流最优 化设计。
3装配线工艺参数的确定及设计
3.1工位长度的确定
工位长度是指相邻两丁.件之间的距离。此距离
一方面用于保证工件之间有足够的安全控件，避免工 件相撞产生质量缺陷；另一方面用于操作者进行工件 前、后作业面的装配。此长度是装配线长度设计的最 小单元，不仅影响设备的投资，还直接影响装配线的
结构和形式[2]。
动装线
自化配动
装线
自化配• 130 •
图2
装配线高度分析
!自制件10后机罩分
存放区
装区
t
9门窗分装区
■ , , 1.…-8大件分装区
¥
空小车
小件分停放区
装区
5平库区
4立体仓库
♦
固定装配
重型轮拖，收获机槭
装配线淋雨实验外协件、试装件
装配线
返修区
电子飞碟
外检室i
成品库
T
6装配线
7.淋雨
御件及物流区域
3卸货这
^
阍3装配车间物流分析
驾驶室混流生产时，工位长度由外形尺寸最大的 工件（驾驶室）决定。已知该条线上驾驶室最长为2. 3 m ，分析需要通过驾驶室的物料尺寸，并预留相邻两 台车前车的后侧以及后车的前侧装配空间，将工位长
度确定为3 m 。
3.2线体宽度确定
装配线宽度等于装配T 件的宽度加上操作空间 以及存放空间的宽度。考虑到工位器具的转运，将工
位器具宽度定为800 mm ，将线边存放空间的宽度定
通过图4可知，4种方案各有优缺点。方案一和 方案二操作舒适性较好，操作员工可以与驾驶室同步 运行，但是投资较大；两者相比较方案一驾驶室转运 次数较多。方案三和方案四舒适性一般，操作人员随
为1 100 mm ；车门开启角度为55°，车门宽度最大处 为850 mm ，这样驾驶室全展开的尺寸为3 700 nim , 加上人员作业宽度定为单侧900 mm ，故整体线体宽 度为 1 100x 2+900x 2 + 3 500 = 7 500 mm ，因此将线体 宽度定为7.5 m 。
3.3线体形式确定
根据本次调研，初步确定可选线体形式为板式链 +支撑，板式链+小推车，地拖链+小推车，地拖链+支
撑，对比如图4所示。
驾驶室每天往返运行，但是投资较少；两者相比较方 案四驾驶室转运次数较多。考虑到本次投资有限，而 且转运会增加驾驶室磕碰伤的几率，因此选择方案
方案
_、板式链带支撑
密封条生产线
二、小车+板式链三、小车加地拖链四、地拖链加支撑
示意图
w m
■
m
E S
■
周转次数 4 (线前2次，下线、
发出各一次）
2 (上线1次，外
发1次)
2 (上线1次，外 发1次) 4 (线前2次，下线、
发出各一次）
线前
小车1同线体小车
同线体小车小车1淋雨实验
小车2同线体小车
同线体小车
小车2存储
小车2
同线体小车同线体小车
小车2
外发专用工位器具
专用工位器具
专用工位器具
专用工位器具
外发形式可选
叉车
梁吊
梁吊
叉车
小车周转范围
小车1在上线前与 下线点之间流转.
小车2在下线处与 存储区、外发之 间流转
小车在整个车间
流转使用
小车在整个车间
流转使用
小车1在上线前与 下线点之间流转， 小车2在下线处与 存储区、外发之 间流转
图4线体形式对比
J
车模门修区
8
»碰
驶品区
驾成储 11室存件工具区
制空器放 自及位存• 131 •
3.4装配线长度确定
生产线节拍计算：最大设计年产5万台，每年工 作天数250天，则班产200台。每班丁作时间8 h，考 虑到操作工人中间休息、疲劳等情况出现，将生产节 拍定为2 min/台。根据2 m i n的节拍来排布工位，共 计48个工位。预留4个备用工位，通过计算，将线体 长度定为丨60 m。
3.5地拖链的设计
(1)线体小车的设计该线体小车需要从涂装积放链处接收骨架，然后上线进行装配，下线后进入 淋雨间
进行喷淋试验，合格的话下线发出或者存储，不合格的话进人返修区。考虑到驾驶室的防护，发出 驾驶室时需要使用工位器具。为了减少转运次数，确 定小车分为两部分，上端是托盘，下端是小车车体。这样下线时无论发出或者存放，均使用托盘，小车采 用牵引车牵至涂装骨架下线处进行下一循环的使用。驾驶室顶部装配内容因高度不足难以装配，需要考虑 人员站立问题。因此，该小车需具备与地拖链能轻松 对接并脱开的机构、牵引机构、装配站立面、防腐功 能、托盘与车体轻松连接与脱开机构。
该线体小车需要用于4大系列共计10余种机型 共用。这就需要到各种驾驶室能够通用的点。通 过分析每种驾驶室的产品特点，发现驾驶室大小差距 较大，最终选择前端支点共用，其支撑点选择驾驶室 与底盘连接点，并设外边缘限位；后端根据每种机型 的特点，设计各自支撑点，满足驾驶室的装配。经过 样件试制以及小批试装，小车结构确定，某一机型小 车支撑效果如图5所示。
图5线体小车设计效果
(2)地拖链设计地拖链为行业内较为成熟的产品，此次主要在于与小车对接方式的设计。如何使 小车与连体轻松连接并脱开，是本次设计的难点。通 常情况下，地拖链采用插销结构，但是考虑到人T上 下线是插销结构的不安全性、人力资源浪费以及小车 多次进人淋雨间后插销结构的可靠性，确定不再使用 插销结构，而是使用推头机构，将推块固定在链条上，将插销设计为弹簧结构，可自行越过推块，推块也可以自动带动插销前进。如图6所示。
图6推头机构
根据最低最高年产量以及日产量将线体速度定
位0.6~6 m/m i n可调，又根据工件重量，进行线体的
电控设计。最终实现装配线可频繁启动、停止，可调 速，设备润滑部分可自动加油。另外由于线体较长，
在线体中间设暂停、急停按钮，用于紧急状态下的线
体停止操作。
3.6设计应用结果总结
该项目各项参数确定后，通过与设计院以及设备
产家共同实施，最终在2018年投产运行。截止目前，
该条线体已完成驾驶室装配3万余台。使用过程中
反馈运行平稳、故障小，满足了公司大批量、多品种装
配的需要。
自动化洗碗机4结语
拖拉机驾驶室装配线的设计，最终目的是产出的
产品满足市场的需求。技术方案选型中，要全面分析
新产品的结构以及市场需求的趋势，装配工艺以及工
艺设备要有较强的多品种适应能力，并结合各生产车
间的实际情况，结合生产纲领、投资费用、维修成本以
及设备故障率等各项指标综合考虑[3]，选择适合自
己企业的生产方式，达到投资少、满足生产纲领、获得
良好的经济和社会效益的目的。
此次驾驶室生产线工艺设计，制定了合适的整个
线体物流方案，选择了适合的生产线体形式，最终达
到柔性化生产，并提高了生产效率。本项目积累的经
验对后续持续改善有借鉴意义。
参考文献：
[1]潘岩岩，王建涛，罗丰，等.大轮拖装配线物料配送优化研究与
应用[J].研究与开发，2018(4) :52-53.
[2]李丽芹，王治福，静营.解放载货车驾驶室装配线的T.艺设计
[J].汽车工艺与材料，2008(4) :40-44.
[3]郑毅.浅谈商用车驾驶室分装方案[A].2010中国汽车工程学
会年会论文集[C]. 1000-1001，中国吉林长春,2010.
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