變速箱裝配線的防錯(cuò)工藝系統(tǒng)研究

崔忠仁 李靜敏 張家梁

摘 要：目前我國(guó)汽車制造企業(yè)十分重視如何減少變速箱制造差錯(cuò)這一問題，意在提高生產(chǎn)變速箱的效率，基于此，本文主要研究變速箱裝配線的防錯(cuò)工藝，首先探討防錯(cuò)系統(tǒng)的裝配目標(biāo)，然后研究變速箱主線的設(shè)計(jì)，從變速箱主線上的基本構(gòu)成、變速箱主線的工具設(shè)定和指示設(shè)定三方面展開研究，希望能為關(guān)注此話題的研究學(xué)者提供參考意見。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)識(shí)別技術(shù)；看板號(hào)；工具設(shè)定

在汽車制造領(lǐng)域，占有重要地位的兩個(gè)部件是發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱，其中變速箱是技術(shù)較為緊密的構(gòu)件，制作變速箱需要的零配件種類較多，因此汽車變速箱的裝配防錯(cuò)工藝十分的重要，對(duì)裝配現(xiàn)場(chǎng)的操作工人有著較高的技術(shù)要求。防錯(cuò)工藝要考慮到安裝汽車變速箱的每個(gè)細(xì)節(jié)，進(jìn)而避免在安裝的過程中出現(xiàn)差錯(cuò)，另外要保證安裝生產(chǎn)的可靠性和連續(xù)性，這樣才能提高生產(chǎn)變速箱的效率和質(zhì)量。

1 防錯(cuò)系統(tǒng)的裝配目標(biāo)

1.1 零件目標(biāo)和人員目標(biāo)

要想避免變速箱總成裝配的錯(cuò)裝、漏裝，就要掌握防錯(cuò)、防呆法的技巧。要積極的使用最新的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，研發(fā)有針對(duì)性的軟件支持系統(tǒng)，還要對(duì)目前已有的裝配線加以改造，最終實(shí)現(xiàn)總成裝配一次裝配合格率的提升。處于關(guān)鍵部位的零件應(yīng)該符合自動(dòng)識(shí)別的工藝要求，可以使用的方法是粘貼紙質(zhì)條碼，也可以是在零件上刻印二維碼，這樣便能實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的準(zhǔn)確識(shí)別。為了給人員的操作提供便捷，避免人工失誤帶來的危害，系統(tǒng)要有自動(dòng)提醒和自動(dòng)報(bào)警的功能。自動(dòng)提示的內(nèi)容是某工位上需要裝配零件的號(hào)碼和數(shù)量。另外系統(tǒng)要有準(zhǔn)確的驗(yàn)證功能，就是通過掃描的方式判斷工人安裝的零件是否正確。假如工作人員專業(yè)知識(shí)不足、操作不當(dāng)，在裝配總成產(chǎn)品時(shí)使用了不正確的工具，或者是裝配時(shí)安裝了錯(cuò)誤的零件，那么在這樣的功能下就能發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，并且及時(shí)糾正。[1]

1.2 方法目標(biāo)和后期目標(biāo)

系統(tǒng)要有能夠識(shí)別所有工位變速箱型號(hào)的功能，要能夠?qū)崟r(shí)的顯示工作工位上裝配工藝卡的信息、作業(yè)指導(dǎo)書的信息，以及裝配視頻的內(nèi)容。這樣當(dāng)作業(yè)指導(dǎo)書存在不完善的缺陷，或者是新員工培訓(xùn)不足、能力不足，導(dǎo)致裝配總成錯(cuò)裝漏裝，系統(tǒng)提供的信息就能準(zhǔn)確的指導(dǎo)新員工進(jìn)行正確的操作，以彌補(bǔ)作業(yè)指導(dǎo)書的不足。利用二維碼實(shí)現(xiàn)了對(duì)關(guān)鍵零部件的識(shí)別功能，而且總成系統(tǒng)有了較高的可靠性，在此基礎(chǔ)上，可以建立裝配人員、安裝時(shí)間和零部件型號(hào)三者之間緊密的聯(lián)系關(guān)系，總成裝配之后要有售后服務(wù)的功能。總成的條碼信息要包括的內(nèi)容有生產(chǎn)過程的信息，還要有裝配人員、質(zhì)檢情況的信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)總成裝配質(zhì)量的可追溯管理。零件上的二維碼要一直保留，這樣在未來使用的過程中，當(dāng)零件出現(xiàn)問題，就能通過二維碼得知有助于零件維修的關(guān)鍵信息。將車間內(nèi)的裝配過程數(shù)據(jù)收集起來，用于分析產(chǎn)品裝配的不足。需要收集的信息有設(shè)備的產(chǎn)能以及生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。

2 變速箱主線的設(shè)計(jì)

2.1 變速箱主線上的基本構(gòu)成

以某廠變速箱的主線為例，在主線上除了在線設(shè)備以外，還有16個(gè)供人工使用的操作工位，不同的看板號(hào)對(duì)應(yīng)著不同的變速箱。對(duì)看板號(hào)的讀取要在上線工位上完成。當(dāng)工件處于運(yùn)行狀態(tài)，不同工位上的工件有著不同的看板號(hào)，不同的號(hào)碼意味著要使用不同的工具和不同規(guī)格的零部件，才能完成相應(yīng)的工作。在該變速箱中使用的系統(tǒng)是OMRON的PLC，型號(hào)為CSIG-H，系統(tǒng)中還含有外部從站的部分，使用的協(xié)議是CompoBus/S。其中有兩個(gè)主站單元，單元的名稱是SRM21，內(nèi)部含有十六個(gè)I/O從站，它們的工作模式都是32輸入，32輸出，代表的是16個(gè)防錯(cuò)工位。從站需要進(jìn)行地址的重新分配，在每一個(gè)防錯(cuò)工位上都有聲光報(bào)警的按鈕，那么在操作失誤時(shí)就會(huì)發(fā)出聲光提醒?？梢詫?duì)每個(gè)防錯(cuò)工位進(jìn)行單獨(dú)的通斷設(shè)定。如果要在同種類型不同型號(hào)的變速箱上使用，那么只需將不同的看板號(hào)劃分清楚即可，也就是說可以在系統(tǒng)上進(jìn)行十分靈活的設(shè)定。在該系統(tǒng)中工位1的報(bào)號(hào)是006，這代表的涵義是1號(hào)從站單元上的第6個(gè)輸出地址。

2.2 變速箱主線的工具設(shè)定和指示設(shè)定

工具設(shè)定是防錯(cuò)系統(tǒng)的核心部分，要在程序中編寫指令，對(duì)16個(gè)從站地址重新賦值。在每個(gè)操作工位上都要重新分配8把工具，那么16個(gè)工位上總共需要分配128把工具。這樣就是把每一個(gè)從站上的前8個(gè)輸入地址設(shè)置成了反饋工具情況的信號(hào)，而前8個(gè)地址的輸出信號(hào)就是工具的使用信號(hào)。比如在8號(hào)防錯(cuò)工位上要使用54號(hào)工具，那么就只需將第54把工具上的信息填寫好。到了對(duì)應(yīng)看板號(hào)時(shí)，相應(yīng)的工具就會(huì)自動(dòng)做出反應(yīng)，發(fā)出信號(hào)，每一把工具都可以在4個(gè)工位上使用，也就是說用于輸入的4個(gè)設(shè)定，如果不投入使用就不需要對(duì)其進(jìn)行設(shè)定。用模式A表示正常的模式，用模式B代表模式A的相反情況。在實(shí)際的操作中可能會(huì)多次用到一把工具。因此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要包括次數(shù)的設(shè)定，而且在使用的過程中，后8位的輸出指示燈會(huì)準(zhǔn)確的做出對(duì)應(yīng)的提示。指示設(shè)定的目的是用指示燈表示不同防錯(cuò)工位的情況。將不同型號(hào)的變速箱安裝在不同的防錯(cuò)工位上，使用不同的指示燈顯示值表示不同的品種，選擇品種號(hào)就是將不同工位需要的不同型號(hào)看板號(hào)選擇出來。[2]

3 總結(jié)

綜上所述，本文探究了變速箱裝配工藝的目標(biāo)要求，思考了防錯(cuò)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，變速箱裝配總線的設(shè)計(jì)是研產(chǎn)混線生產(chǎn)，以自動(dòng)化控制識(shí)別技術(shù)為基礎(chǔ)條件，研究車間作業(yè)的防錯(cuò)系統(tǒng)，其中的重要技術(shù)是歐姆龍PLC技術(shù)，目標(biāo)是降低變速箱裝配的錯(cuò)裝和漏裝情況，能夠代替人工解決裝配過程中出現(xiàn)的差錯(cuò)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的提升，大大減少返修的成本支出。

參考文獻(xiàn)：

[1]李林林.柴油機(jī)裝配過程工藝防錯(cuò)技術(shù)研究[D].吉林大學(xué)，2017.

[2]馮迪鎖，陳寶闊.淺談變速箱裝配線的防錯(cuò)工藝系統(tǒng)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（05）：147.