汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱自動(dòng)化裝配技術(shù)分析

呂永莉

摘? 要： 論文介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱裝配線的技術(shù)組成及發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱裝配線的制造目標(biāo)。簡(jiǎn)述了實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱裝配線制造目標(biāo)的關(guān)鍵技 術(shù)：機(jī)器人技術(shù)、桁架機(jī)械手技術(shù)、防錯(cuò)技術(shù)等。

關(guān)鍵詞： 汽車發(fā)動(dòng)機(jī);變速箱自動(dòng)化;裝配技術(shù)

引言

結(jié)合我國(guó)汽車研發(fā)現(xiàn)狀得知，雖然取得較為突出的成就，但是，與發(fā) 達(dá)國(guó)家相比較我國(guó)汽車生產(chǎn)技術(shù)仍然存在較多缺陷，特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)和變 速箱層面。為了推動(dòng)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)朝著自動(dòng)化、智能化發(fā)展，本文重點(diǎn)探 討汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱自動(dòng)化裝配要點(diǎn)。

1 發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱裝配線技術(shù)組成

發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱裝配線是由自動(dòng)、半自動(dòng)工藝設(shè)備、手動(dòng)工裝工具、 物流輸送、信息管理等組成的綜合系統(tǒng)。裝配線技術(shù)種類繁雜、機(jī)械、氣 動(dòng)、電氣、信息接口多是一個(gè)技術(shù)含量較大的多學(xué)科綜合的系統(tǒng)工程。發(fā) 動(dòng)機(jī)和變速箱裝配線主要包括裝配、檢測(cè)、物流三個(gè)部分。其中裝配部分 主要技術(shù)有分組選配技術(shù)、裝配、壓裝技術(shù)、涂膠技術(shù)、螺栓擰緊、拆解 技術(shù)、這些技術(shù)的應(yīng)用直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱的裝配精度。發(fā)動(dòng)機(jī)和變 速箱在裝配過(guò)程中難免出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題、因此對(duì)裝配過(guò)程的監(jiān)測(cè)和半成品、 成品的檢測(cè)必不可少，主要技術(shù)有裝配的防錯(cuò)、糾錯(cuò)技術(shù)、泄漏檢測(cè)技 術(shù)、在線測(cè)量測(cè)試技術(shù)。物流輸送技術(shù)，代碼打印及識(shí)別技術(shù)是物流輸送 中的主要技術(shù)，可以在運(yùn)送零件的同時(shí)對(duì)零件進(jìn)行識(shí)別追蹤。

2 分析裝配技術(shù)的重要價(jià)值

當(dāng)前時(shí)期，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱產(chǎn)品正在朝著輕量、簡(jiǎn)便方向快速發(fā) 展，有效提升了汽車產(chǎn)品質(zhì)量。通過(guò)分析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱自動(dòng)化裝配 技術(shù)要點(diǎn)，能夠提升汽車裝配制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)高 速發(fā)展。此外，新型技術(shù)的良好運(yùn)用，可以為廣大用戶提供性能安全、可 靠的產(chǎn)品，節(jié)約投資，提高其滿意度。

3 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱自動(dòng)化裝配關(guān)鍵技術(shù)

3.1? 桁架機(jī)械手

此項(xiàng)技術(shù)能夠顯著提升搬運(yùn)效率，明顯提高各類物品的搬運(yùn)精度。結(jié) 合具體的作業(yè)環(huán)境特點(diǎn)，可將桁架機(jī)械手制成雙臂或者單臂模式。同時(shí)， 具體的搬運(yùn)距離，能夠進(jìn)行人為調(diào)整，搬運(yùn)距離可以達(dá)到幾十米。為了保 持桁架機(jī)械手搬運(yùn)路線的穩(wěn)定性，減少外界不利因素對(duì)搬運(yùn)產(chǎn)生的影響， 相關(guān)人員還要采用完善的防護(hù)措施，合理設(shè)置防護(hù)裝置，在防護(hù)裝置下 部，可結(jié)合實(shí)際搬運(yùn)需求，設(shè)置一定寬度的物流通道，進(jìn)一步提高定位的 精確性，避免出現(xiàn)工件損傷現(xiàn)象[1]。

3.2? 防錯(cuò)技術(shù)

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱在自動(dòng)化裝配工序中，必然會(huì)成為不同形式的 問(wèn)題，這些問(wèn)題的存在給汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱的自動(dòng)化裝配帶來(lái)嚴(yán)重的影 響。因此，為了有效識(shí)別和避免這些問(wèn)題的出現(xiàn)，就必須使用防錯(cuò)技術(shù)， 防錯(cuò)技術(shù)是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱裝配中必不可少的組成部分，比如限位開(kāi) 關(guān)、視覺(jué)系統(tǒng)以及條形碼系統(tǒng)等，其存在可以避免多種裝配錯(cuò)誤的出現(xiàn)。 總而言之，防錯(cuò)技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱自動(dòng)裝配中的應(yīng)用可以有效識(shí) 別和快速糾正裝配中的錯(cuò)誤無(wú)，保證汽車裝配線路的高效運(yùn)行。

3.3? 在線過(guò)程驗(yàn)證技術(shù)

過(guò)程驗(yàn)證是指利用功能性試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證的技術(shù)，作為工藝流程的一 部分，是檢查缺陷問(wèn)題的一種有效方式。發(fā)動(dòng)機(jī)在線過(guò)程驗(yàn)證環(huán)節(jié)相對(duì)較 多，主要有發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸回轉(zhuǎn)力矩檢測(cè)、曲軸軸向間隙檢測(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)總成泄 漏測(cè)試、氣門拍打試驗(yàn)、氣門密封檢測(cè)、鎖片激光檢測(cè)、活塞環(huán)檢測(cè)等。 變速箱在線過(guò)程驗(yàn)證主要有壓裝力和位移監(jiān)控、在線測(cè)量選墊片、氣密試 驗(yàn)等。

3.4? 機(jī)器人裝配

結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)得知，機(jī)器人技術(shù)的運(yùn)用，可以顯著提升工業(yè)裝 配生產(chǎn)效率。關(guān)節(jié)型機(jī)器與垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人、直角坐標(biāo)型機(jī)器人比較 常見(jiàn)，在關(guān)節(jié)型機(jī)器人當(dāng)中，平面型機(jī)器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為精密，運(yùn)行速度 較快、精度也比較高。而垂直型機(jī)器人具備六個(gè)自由度，可以在多個(gè)空間 進(jìn)行安裝操作[2]?，F(xiàn)階段我國(guó)采用雙臂機(jī)器人技術(shù)較多，與常規(guī)的單臂機(jī)

器人技術(shù)相比較此種類型的機(jī)器人能夠在短時(shí)間內(nèi)，順利完成各項(xiàng)復(fù)雜裝 配作業(yè)。同時(shí)，此種類型的機(jī)器人具備自動(dòng)擰緊功能，針對(duì)不同零件，或 者不同平面，實(shí)施柔性涂膠。結(jié)合自動(dòng)涂膠機(jī)器人運(yùn)行特點(diǎn)得知，其可以 自動(dòng)清潔膠頭，自主進(jìn)行浸油保護(hù)，不僅能夠提升各類機(jī)械設(shè)備的安全性 能，而且有效延長(zhǎng)設(shè)備運(yùn)行壽命。

3.5? 自動(dòng)啟停系統(tǒng)

在汽車制造中自動(dòng)啟停系統(tǒng)就是自動(dòng)控制引擎啟動(dòng)和停止的系統(tǒng)， 這主要取決于汽車的行駛狀態(tài)。比如當(dāng)汽車處于等待的狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī) 就會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。而當(dāng)車輛重新開(kāi)始啟動(dòng)，自動(dòng)啟停系統(tǒng)就會(huì)原作，從而 保證車輛以及駕駛?cè)藛T不會(huì)受到駕駛習(xí)慣的影響。如果汽車啟動(dòng)引擎系 統(tǒng)，自動(dòng)啟停裝置就會(huì)獲取汽車的相關(guān)信息，由駕駛?cè)藳Q定是否停止或 者啟動(dòng)。因此，未來(lái)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的主要方向?qū)⑹亲詣?dòng)關(guān)閉和重新啟 動(dòng)等。根據(jù)傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)作原理，其借助計(jì)算機(jī)技術(shù)獲得發(fā)動(dòng) 機(jī)工作條件，根據(jù)攝像機(jī)的位置控制汽油的噴射。但是，由于距離的 作用，燃油噴嘴需要將燃油噴射到燃燒室之中，等到汽油與空氣充分混 合，就會(huì)影響汽車閥門的開(kāi)關(guān)，并附著在汽車的管壁上面。因此，可以 將燃油噴嘴直接注入到汽車汽缸當(dāng)中，汽缸之內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)與柴油發(fā)動(dòng)機(jī) 技術(shù)類似，通過(guò)活塞泵提供的壓以，將汽油直接供給電磁噴射器。此 外，使用計(jì)算機(jī)噴射器控制水平較高，可以在很大程度上節(jié)約燃料，提 高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。一旦汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于低負(fù)荷條件下，分段溫度計(jì)就會(huì) 發(fā)揮作用。一般情況下，當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度升到1050度的時(shí)候，溫度 計(jì)就會(huì)發(fā)揮作用，從而陷入到發(fā)動(dòng)循環(huán)當(dāng)中[3]。

3.6? 系統(tǒng)模擬技術(shù)

系統(tǒng)模擬就是采用仿真軟件對(duì)裝配系統(tǒng)在電腦上進(jìn)行模擬，仿真軟 件系統(tǒng)最早是運(yùn)用于機(jī)場(chǎng)、企業(yè)物流規(guī)劃、分銷系統(tǒng)規(guī)劃等。目前，仿真 軟件系統(tǒng)已被成功應(yīng)用到裝配線系統(tǒng)。系統(tǒng)模擬給用戶帶來(lái)的收益有：評(píng) 估裝備與流程設(shè)計(jì)的多種可能性，提高工廠與資源的運(yùn)行效率，減少庫(kù)存 （物流模擬），縮短產(chǎn)品上市時(shí)間（提前規(guī)劃），提高生產(chǎn)線產(chǎn)量，優(yōu)化 資本投資。系統(tǒng)模擬仿真起到的決策作用是找出是否存在影響系統(tǒng)運(yùn)行的 瓶頸環(huán)節(jié)，確定每個(gè)工位的工作狀態(tài)（忙率、空閑率、故障率等），計(jì)算 滿足系統(tǒng)高效運(yùn)行的最優(yōu)托盤數(shù)量，模擬計(jì)算系統(tǒng)產(chǎn)出工件的廢品率，模 擬計(jì)算系統(tǒng)的產(chǎn)出發(fā)動(dòng)機(jī)或變速箱的年產(chǎn)量，驗(yàn)證輸送線的路徑是否合 理，計(jì)算要滿足目標(biāo)要求各關(guān)鍵環(huán)節(jié)的決定參數(shù)，在設(shè)計(jì)制造前盡可能找 出系統(tǒng)的不足，減少投入成本。

結(jié)語(yǔ)： 綜上所述，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)汽車企業(yè)不斷 加強(qiáng)與國(guó)外先進(jìn)汽車制造企業(yè)的溝通和交流，在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱自動(dòng) 化裝配技術(shù)水平上有了很大程度的提高。但是，與國(guó)外汽車制造企業(yè)相比 較，還有進(jìn)步和優(yōu)化的空間。未來(lái)，在自動(dòng)化裝配技術(shù)的應(yīng)用下，我國(guó)汽 車制造技術(shù)將會(huì)更加先進(jìn)，掌握更為核心的技術(shù)，為廣大客戶提供性能可 靠、技術(shù)優(yōu)良、駕駛舒適的產(chǎn)品。事實(shí)證明，先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)對(duì)于汽車 的發(fā)展而言有著重要的意義和作用，從世界范圍內(nèi)汽車產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展， 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)具有較強(qiáng)的生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)動(dòng)力，適應(yīng)環(huán)境以及社會(huì)的發(fā) 展需要，當(dāng)前已經(jīng)成為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的主要方向。相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)充分保 證發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱自身的優(yōu)勢(shì)，不斷學(xué)習(xí)汽車制造技術(shù)，為提高汽車組裝 效率和質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

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