汽車發(fā)動機(jī)VTC裝配線的管理及工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用

摘 ?要：汽車發(fā)動機(jī)VTC裝配是汽車生產(chǎn)中的一項重要內(nèi)容，工業(yè)發(fā)展水平直接影響著汽車生產(chǎn)水平，進(jìn)而對汽車發(fā)動機(jī)性能造成直接接影響。本文在分析汽車發(fā)動機(jī)VTC裝配所存問題的基礎(chǔ)上，提出對傳統(tǒng)汽車發(fā)動機(jī)VTC裝配實施優(yōu)化設(shè)計，制定新的裝配方法;實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時采集和追溯管理，及時發(fā)現(xiàn)裝配缺陷。希望能為汽車發(fā)動機(jī)VTC的裝配管理提供借鑒。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人;發(fā)動機(jī)VTC;裝配線;數(shù)據(jù)追溯

前言

制造業(yè)的高速發(fā)展，給我國的企業(yè)帶來了光明的前景，同時也帶來了空前的挑戰(zhàn)，作為制造業(yè)重中之重的汽車制造業(yè)更是如此;而發(fā)動機(jī)作為汽車的心臟，越來越受到汽車生產(chǎn)企業(yè)的重視。本文采用一個工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用實例，介紹工業(yè)機(jī)器人在汽車發(fā)動機(jī)VTC應(yīng)用中所涉及到的新技術(shù)，以及工業(yè)機(jī)器人在汽車發(fā)動機(jī)VT裝配線的應(yīng)用前景，主要分析汽車VTC的工藝流程和生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與追溯管理，規(guī)劃合理的新工藝流程、合理的工業(yè)機(jī)器人與其他設(shè)備的協(xié)同運(yùn)作等，把汽車VTC裝配自動化作業(yè)和信息技術(shù)連接起來，裝配生產(chǎn)過程全面的數(shù)據(jù)采集和追溯管理，為發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷、解決故障隱患提供數(shù)據(jù)依據(jù)和有效保障，達(dá)到集成化、高精度、高效率的效果。

1 VTC裝配現(xiàn)狀

汽車裝配是汽車制造的最后一個環(huán)節(jié)，而汽車VTC裝配也是汽車裝配中的重要一環(huán)，因此汽車VTC裝配亦是汽車發(fā)動機(jī)制造的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)之一，除去汽車零件本身的技術(shù)質(zhì)量問題以外，技術(shù)人員的安裝也是決定汽車VTC裝配質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。就目前而言，汽車VTC裝配線是目前大部分汽車VTC裝配的主要問題所在，因此，改善汽車VTC裝配單元的問題，對于提高汽車VTC裝配效率及管理具有重要意義。

2 VTC自動裝配生產(chǎn)單元與工藝流程

汽車VTC自動裝配生產(chǎn)單元由1套平面流水線自動循環(huán)輸送線、11臺FANUC機(jī)器人、1臺超聲波焊接機(jī)、1臺電阻焊焊接機(jī)、1臺點膠機(jī)、1套流水線式固化爐、1臺激光熔接機(jī)、1臺功能自動檢測機(jī)、1臺氣密性檢測機(jī)、1套工裝板自動升降機(jī)、1套電氣系統(tǒng)、1套數(shù)據(jù)采集追溯系統(tǒng)組成。其平面布局如圖1所示。

裝配單元采用工裝板上下雙層流水線線，系統(tǒng)采用工裝板雙層回流形式，利用工裝板的穩(wěn)定傳送、精確定位，保證多工位的高效傳送，有效簡化產(chǎn)線輸送系統(tǒng)，節(jié)省生產(chǎn)空間。

從目前部分汽車裝配企業(yè)的生產(chǎn)來看，汽車VTC裝配線還存在一些問題，導(dǎo)致VTC裝配的效率比較低，裝配質(zhì)量也無法得到保證，通過對傳統(tǒng)汽車VTC裝配線上相關(guān)工藝進(jìn)行整合，優(yōu)化不利人自動化的環(huán)節(jié)，通過人工提前預(yù)處理，優(yōu)化后的生產(chǎn)流程主要包含6道工序，如在線點膠固化、超聲波焊接、電阻焊焊接、激光熔接機(jī)、折彎和裝配、在線性能測試，如圖2所示。

具體工作原理如下：

（1）、人工把有二維碼的膠座放在供料機(jī)，機(jī)器人自動把膠座放置在工裝板上，工裝板共4個工位，每個工裝板各4個膠座，放置完流向下一工站;

（2）、在線自動組裝碳刷，裝配完流入下一工站;

（3）、機(jī)器人抓取膠座放置超聲波機(jī)夾具上，自動進(jìn)行超聲波焊接，焊接完成機(jī)器人抓取放回工裝板，流入下一工站;

（4）、自動折彎碳刷套，流入下一工站;

（5）、在線自動點膠，涂完流入固化進(jìn)行固化，固化完成流入下一工站;

（6）、機(jī)器人抓取膠座放置電阻焊機(jī)夾具上，自動進(jìn)行電阻焊焊接，焊接完成機(jī)器人抓取放回工裝板，流入下一工站;

（7）、在線自動進(jìn)行激光熔接，熔接完成流入下一工站;

（8）、機(jī)器人抓取膠座分別進(jìn)行功能及氣密性測試，流入下一工站;人工包裝。

（9）、產(chǎn)品配置獨立二維碼，實現(xiàn)該條碼掃描和信息檢測。通過將數(shù)據(jù)采集軟件和輸送PLC控制邏輯相結(jié)合及聯(lián)動，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集軟件自動進(jìn)行條碼數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)庫存儲和數(shù)據(jù)管理軟件，是整個系統(tǒng)的核心，建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和追溯。

3 應(yīng)用效果

本設(shè)計把工人大繁重的、重復(fù)的勞動中解放出來，提高生產(chǎn)效率與品質(zhì)，及時解決故障隱患。主要應(yīng)用效果指標(biāo)如：（1）、提效：由50件/時提產(chǎn)到240件/時，減員10人，產(chǎn)能提升5倍多;（2）、品質(zhì)：自動生產(chǎn)產(chǎn)品性能品質(zhì)比人工生產(chǎn)更穩(wěn)定。（3）、追溯：及時發(fā)現(xiàn)裝配缺陷、解決故障隱患。

4 結(jié)論

綜上所述，針對目前VTC裝配單元存在的各種問題，應(yīng)在優(yōu)化裝配線及數(shù)據(jù)追溯的基礎(chǔ)上，采用科學(xué)的方法對裝配生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行追溯，以定置管理的方式，加強(qiáng)對汽車VTC裝配工藝的研發(fā)，提升VTC裝配的質(zhì)量和數(shù)據(jù)追溯，以保障汽車裝配缺陷及時發(fā)現(xiàn)、解決故障隱患，確保汽車發(fā)動機(jī)性能的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1] ?賀剛，葉水珍，彭凱.汽車發(fā)動機(jī)裝配線數(shù)據(jù)采集與追溯方法的研究[J].機(jī)械設(shè)計與制造工程，2013（09）：42-45.

[2] ?董西峰.“淺談發(fā)動機(jī)裝配線的合理規(guī)劃”，汽車工藝與材料，2011年11期

作者簡介：張劍煌，男，1989年7月出生，廣東省梅州市人，廣州市華潤電子有限公司機(jī)械設(shè)計工程師，廣東省輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院大專學(xué)歷。