汽车发动机VTC装配线的管理及工业机器人应用

2019-09-10张剑煌

科学导报·学术 2019年31期

摘要：汽车发动机VTC装配是汽车生产中的一项重要内容，工业发展水平直接影响着汽车生产水平，进而对汽车发动机性能造成直接接影响。本文在分析汽车发动机VTC装配所存问题的基础上，提出对传统汽车发动机VTC装配实施优化设計，制定新的装配方法;实现生产数据的实时采集和追溯管理，及时发现装配缺陷。希望能为汽车发动机VTC的装配管理提供借鉴。

关键词：工业机器人;发动机VTC;装配线;数据追溯

前言

制造业的高速发展，给我国的企业带来了光明的前景，同时也带来了空前的挑战，作为制造业重中之重的汽车制造业更是如此;而发动机作为汽车的心脏，越来越受到汽车生产企业的重视。本文采用一个工业机器人应用实例，介绍工业机器人在汽车发动机VTC应用中所涉及到的新技术，以及工业机器人在汽车发动机VT装配线的应用前景，主要分析汽车VTC的工艺流程和生产数据采集与追溯管理，规划合理的新工艺流程、合理的工业机器人与其他设备的协同运作等，把汽车VTC装配自动化作业和信息技术连接起来，装配生产过程全面的数据采集和追溯管理，为发现产品缺陷、解决故障隐患提供数据依据和有效保障，达到集成化、高精度、高效率的效果。

1 VTC装配现状

汽车装配是汽车制造的最后一个环节，而汽车VTC装配也是汽车装配中的重要一环，因此汽车VTC装配亦是汽车发动机制造的关键性环节之一，除去汽车零件本身的技术质量问题以外，技术人员的安装也是决定汽车VTC装配质量的重要环节。就目前而言，汽车VTC装配线是目前大部分汽车VTC装配的主要问题所在，因此，改善汽车VTC装配单元的问题，对于提高汽车VTC装配效率及管理具有重要意义。

2 VTC自动装配生产单元与工艺流程

汽车VTC自动装配生产单元由1套平面流水线自动循环输送线、11台FANUC机器人、1台超声波焊接机、1台电阻焊焊接机、1台点胶机、1套流水线式固化炉、1台激光熔接机、1台功能自动检测机、1台气密性检测机、1套工装板自动升降机、1套电气系统、1套数据采集追溯系统组成。其平面布局如图1所示。

装配单元采用工装板上下双层流水线线，系统采用工装板双层回流形式，利用工装板的稳定传送、精确定位，保证多工位的高效传送，有效简化产线输送系统，节省生产空间。

从目前部分汽车装配企业的生产来看，汽车VTC装配线还存在一些问题，导致VTC装配的效率比较低，装配质量也无法得到保证，通过对传统汽车VTC装配线上相关工艺进行整合，优化不利人自动化的环节，通过人工提前预处理，优化后的生产流程主要包含6道工序，如在线点胶固化、超声波焊接、电阻焊焊接、激光熔接机、折弯和装配、在线性能测试，如图2所示。

具体工作原理如下：

（1）、人工把有二维码的胶座放在供料机，机器人自动把胶座放置在工装板上，工装板共4个工位，每个工装板各4个胶座，放置完流向下一工站;

（2）、在线自动组装碳刷，装配完流入下一工站;

（3）、机器人抓取胶座放置超声波机夹具上，自动进行超声波焊接，焊接完成机器人抓取放回工装板，流入下一工站;

（4）、自动折弯碳刷套，流入下一工站;

（5）、在线自动点胶，涂完流入固化进行固化，固化完成流入下一工站;

（6）、机器人抓取胶座放置电阻焊机夹具上，自动进行电阻焊焊接，焊接完成机器人抓取放回工装板，流入下一工站;

（7）、在线自动进行激光熔接，熔接完成流入下一工站;

（8）、机器人抓取胶座分别进行功能及气密性测试，流入下一工站;人工包装。

（9）、产品配置独立二维码，实现该条码扫描和信息检测。通过将数据采集软件和输送PLC控制逻辑相结合及联动，实现数据采集软件自动进行条码数据采集。数据库存储和数据管理软件，是整个系统的核心，建立数据库系统，实现数据存储和追溯。

3 应用效果

本设计把工人大繁重的、重复的劳动中解放出来，提高生产效率与品质，及时解决故障隐患。主要应用效果指标如：（1）、提效：由50件/时提产到240件/时，减员10人，产能提升5倍多;（2）、品质：自动生产产品性能品质比人工生产更稳定。（3）、追溯：及时发现装配缺陷、解决故障隐患。