無線射頻技術(shù)在汽車零部件裝配線上的應(yīng)用

張淮東

富奧汽車零部件股份有限公司泵業(yè)分公司 吉林遼源 136200

隨著我國(guó)乘用車的高速發(fā)展，節(jié)能減排成為發(fā)動(dòng)機(jī)研究的重點(diǎn)。機(jī)油泵的結(jié)構(gòu)、性能也發(fā)生了重大變化，各汽車零部件生產(chǎn)廠家開始由定量泵向變量機(jī)油泵轉(zhuǎn)產(chǎn)，從而滿足發(fā)動(dòng)機(jī)新的環(huán)保要求。

公司承接大眾公司乘用車變量機(jī)油泵的生產(chǎn)任務(wù)，變量機(jī)油泵年產(chǎn)量較大，生產(chǎn)節(jié)拍非常短，裝配、測(cè)試內(nèi)容較多，在裝配測(cè)試過程時(shí)操作者很容易發(fā)生錯(cuò)裝和漏裝。為杜絕質(zhì)量事故、批量事故的發(fā)生，變量機(jī)油泵測(cè)試裝配線采用了許多防錯(cuò)技術(shù)，對(duì)重要的裝配數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、追溯。主要包括裝配的伺服驅(qū)動(dòng)力與位移實(shí)時(shí)監(jiān)控、彈簧測(cè)力、螺栓擰緊力矩和轉(zhuǎn)角、壓入力及變量機(jī)油泵的性能測(cè)試等。

變量機(jī)油泵裝配及試驗(yàn)流程

變量機(jī)油泵裝配線如圖1所示，流程如下：打二維碼標(biāo)記→裝配限壓閥、調(diào)節(jié)閥→壓裝齒輪軸、移動(dòng)單元→壓裝泵蓋分總成→裝配齒輪軸、移動(dòng)單元總成、泵蓋分總成→擰5×M6螺栓→裝配限壓閥及調(diào)節(jié)閥→裝配鏈輪擰螺栓→總成尺寸檢測(cè)→總成性能試驗(yàn)→裝吸油濾總成→總成檢查及包裝。

圖1 變量機(jī)油泵裝配線

裝配線整體布局為環(huán)形布置。為了在裝配線上實(shí)現(xiàn)防錯(cuò)，在裝配線上采用隨行夾具。泵體先裝在隨行夾具上，隨行夾具在裝配線上循環(huán)使用，一次裝夾完成變量機(jī)油泵整個(gè)裝配過程。

隨行夾具的優(yōu)點(diǎn)

零件在隨行夾具上一次裝夾后，由運(yùn)送裝置把隨行夾具運(yùn)送到裝配線各個(gè)工位上，完成所有裝配和測(cè)試內(nèi)容。不會(huì)因多次裝夾產(chǎn)生錯(cuò)裝、漏裝、磕碰及產(chǎn)品裝配記錄混亂等問題。

隨行夾具采用一面兩銷定位，工件手動(dòng)夾緊。隨行夾具上安裝有無線射頻卡，記錄變量機(jī)油泵的裝配信息。通過各工序設(shè)置的射頻卡讀寫頭的掃描，建立各工序各種裝配數(shù)據(jù)的特定存儲(chǔ)地址，構(gòu)成生產(chǎn)線全線的聯(lián)網(wǎng)控制，便于生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理及統(tǒng)計(jì)表分析等。

無線射頻的優(yōu)點(diǎn)

無線射頻是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。射頻技術(shù)具有閱讀速度快、無磨損等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳輸，以達(dá)到目標(biāo)識(shí)別和數(shù)據(jù)交換的目的。不受環(huán)境影響，壽命長(zhǎng)，便于使用，具有防沖突功能，能同時(shí)處理多張卡片。伺服系統(tǒng)接收前序信號(hào)起動(dòng)裝配、試驗(yàn)，根據(jù)裝配、試驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷自動(dòng)得出結(jié)論，存入無線射頻卡中，以便下一工序讀寫。合格自動(dòng)轉(zhuǎn)序，不合格報(bào)警，返工合格后流入下一工序。

壓裝泵蓋分總成工序操作過程

機(jī)床上電后，旋鈕至自動(dòng)位置，此時(shí)自動(dòng)指示燈應(yīng)為亮狀態(tài)，此時(shí)運(yùn)行方式通過面板旋鈕選擇——單機(jī)運(yùn)行或者聯(lián)機(jī)運(yùn)行。單機(jī)運(yùn)行設(shè)備將不進(jìn)行條碼掃描，聯(lián)機(jī)運(yùn)行將自動(dòng)掃描工件的條碼，以實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)運(yùn)行。按左側(cè)自動(dòng)工作起動(dòng)按鈕，左側(cè)止動(dòng)閥開起，左側(cè)止動(dòng)銷子下降，夾具此時(shí)可以從左側(cè)推入到工作位置，同時(shí)按動(dòng)左、右起動(dòng)按鈕，升降閥動(dòng)作，工作臺(tái)下降。檢測(cè)開關(guān)檢測(cè)到夾具時(shí)，夾緊閥動(dòng)作將夾具夾緊。此時(shí)如果單機(jī)運(yùn)行不進(jìn)行條碼掃描，如果聯(lián)機(jī)運(yùn)行則此時(shí)將進(jìn)行條碼掃描，掃描指示燈亮。掃描條碼成功后將掃描信息寫入存儲(chǔ)卡。寫卡時(shí)，寫卡指示燈點(diǎn)亮，寫卡成功后，指示燈熄滅。然后進(jìn)行裝配，壓入鋼球并3點(diǎn)鉚緊。壓入工作前先將鋼球裝入料盒，數(shù)量按生產(chǎn)產(chǎn)量確定。操作者首先將定位套放入夾具定位銷，再取油泵蓋裝入夾具，裝入時(shí)應(yīng)使定位套裝入油泵蓋。雙手按開關(guān)起動(dòng)，送料板將鋼球送出，鋼球由出口掉入泵蓋壓裝位置，送料板退回原位。壓裝開始時(shí)，壓頭快速下行（空行程）—壓頭緩慢下壓—鋼球壓入油泵蓋并三點(diǎn)鉚緊—壓裝到位—壓裝完成，然后壓頭返回。此時(shí)人機(jī)界面屏幕顯示壓裝結(jié)果（特性曲線及壓入力值），自動(dòng)保存壓裝數(shù)據(jù)、記錄生產(chǎn)數(shù)。裝配結(jié)束后，按動(dòng)右側(cè)起動(dòng)按鈕，夾緊閥松開后，升降閥動(dòng)作，工作臺(tái)升起，左側(cè)止動(dòng)銷子上升，右側(cè)止動(dòng)銷子下降，此時(shí)可將夾具手動(dòng)推至下一工位，一個(gè)工序結(jié)束。工序結(jié)束，計(jì)數(shù)器累加1。如上述工序不合格，不合格指示燈亮起，按動(dòng)右側(cè)起動(dòng)按鈕，升降閥動(dòng)作，工作臺(tái)升起，左側(cè)止動(dòng)銷子上升，右側(cè)止動(dòng)銷子下降，此時(shí)可將夾具手動(dòng)推至下一工位。

系統(tǒng)總線

系統(tǒng)服務(wù)器與工控機(jī)間通過TCP/IP協(xié)議組成以太網(wǎng)，與PLC之間通過串口用HOSTLNK協(xié)議組成現(xiàn)場(chǎng)總線，使各工序間設(shè)備相互通信，傳遞各種生產(chǎn)信息，并收集各工序的關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)，同時(shí)將數(shù)據(jù)按規(guī)定格式、地址存儲(chǔ)到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)連線生產(chǎn)，并建立起一套完整的追溯系統(tǒng)。

結(jié)語

通過對(duì)無線射頻技術(shù)的具體應(yīng)用，介紹了裝配線生產(chǎn)數(shù)據(jù)的建立、通信、收集、傳遞和存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)防錯(cuò)、數(shù)據(jù)分析及追溯，為復(fù)雜零件總成裝配提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。