汽车生产过程中无备胎输送方式的研究及应用
2021-12-06刘鹏钱进
刘鹏 钱进
摘 要:汽车自动化生产线上,轮胎组通过自动化输送线输送到装配工位,节省人工配送成本。无备胎轮胎组的出现给轮胎组的自动输送带来了困难,通过对轮胎拆垛瓶颈、积放输送瓶颈、备胎分离瓶颈点的识别及解决,实现了多种配置的轮胎组自动输送的功能,为汽车柔性化生产带来了解决方案。
关键词:轮胎输送;备胎、拆垛
引言
汽车自动化生产线上,轮胎由物流卡车从物流园区送至厂内,每车可输送30輛份,每辆份5个轮胎,按主胎在下、备胎在上的方式摆放整齐。物流卡车到厂内后,轮胎组再经过升降机、输送辊道、拆垛、分离、翻转等设备送至线旁。随着汽车市场的迅速发展,消费者的个性化需求及防爆胎的出现促使部分车型不再配置备胎,在原有的轮胎输送方式下,无法自动将无备胎的轮胎组输送到装配线旁,需求人工配送,增加巨大的物流成本,给汽车自动化生产组织带来了困难及挑战。
1 现有的轮胎输送方式
物流卡车将车内所装载的轮胎组全部输送到卸货存储区,存储区辊道可对轮胎组进行积放,并通过横移设备,将轮胎排序上线,经升降机后,轮胎组输送至二层平台,6组胎一起输送。在二层平台,轮胎拆垛机将轮胎组自动分成单个轮胎,并积放10个轮胎后继续向前输送。由于主胎和备胎不在同一工位,还需经过备胎分离装置,将主胎和备胎分离开来。主胎和备胎再分别通过升降机输送至装配工位。
2 无备胎输送的瓶颈
汽车自动生产过程中要求零件排序供应以适应生产节奏,轮胎输送线上有备胎和无备胎的轮胎组会根据车序随机出现,有可能连续3组轮胎都没有备胎,也有可能连续6组轮胎都有备胎。结合现有的轮胎输送方式,主要有以下3点瓶颈:
2.1 轮胎拆垛瓶颈
轮胎组行走至轮胎拆垛机位置后,轮胎拆垛机自动运行拆垛程序。自动拆垛程序中,拆垛机有4个停止位置,依次在停止位置接住最下方轮胎,并抱紧剩余轮胎,完成拆垛动作。由于只有1套拆垛程序,当缺少备胎时,拆垛机自动拆垛程序无法执行到最后一步,需要人员手工操作。
2.2积放输送瓶颈
轮胎组经拆垛机拆成单个轮胎后,需积放两组轮胎即10个轮胎才能继续向前输送。此种方式是通过计数传感器实现,当辊床末尾的传感器感应到10个轮胎经过后,会打开积放输送辊床的停止器,将轮胎继续向前输送。当缺少备胎时,会导致传感器计数始终无法到10,辊床不再向前输送轮胎。
2.3备胎分离瓶颈
备胎分离装置位于积放输送辊床之后,是通过计数实现主胎和备胎分离,即在备胎分离位置安装计数传感器,计数为5和10时,辊床升起,将备胎横向输送到备胎输送通道,其他计数位置时,辊床向前输送,主胎正常向前运送到主胎装配工位。当缺少备胎时,单纯依靠计数模式,部分主胎会进入备胎输送通道,引起胎序混乱。
3 瓶颈点分析及解决
3.1轮胎拆垛瓶颈分析及解决
要解决轮胎拆垛瓶颈,需要轮胎拆垛机提前识别需要拆垛的轮胎有无备胎,并增加1套无备胎拆垛程序,在出现轮胎组无备胎时,可以调用无备胎拆垛程序进行拆垛。
为实现此功能,首先需要研究如何识别轮胎组有无备胎,经现场试验验证,在拆垛机前的等待位,增加两对对射传感器,用于检测轮胎组有无备胎,并将信号发给拆垛机。其次是新增一套无备胎拆垛程序,在此程序中取消最后一个抱紧备胎的位置设置,可以实现自动拆垛。
3.2积放输送瓶颈分析及解决
要解决积放输送瓶颈,需要积放辊床提前识别即将输送的两组轮胎组是否有备胎,并根据两组轮胎组的实际胎数进行释放。
为实现此功能,可以将拆垛机连续两次的拆垛数量发给积放输送辊床。如连续两组轮胎组均无备胎,则积放输送辊床检测到8个轮胎后释放输送;如连续两组轮胎组均有备胎,则积放输送辊床检测到有10个轮胎后释放输送;如连续两组轮胎组中只有一组有备胎,则积放输送辊床检测到有9个轮胎后释放输送。
3.3备胎分离瓶颈分析及解决
要解决备胎分离瓶颈,需要改变原有的分离逻辑。由于有无备胎会出现多种胎序,单纯依靠程序及计数控制极容易出错。由于主胎与备胎厚度不一致,考虑使用光电传感器对主胎和备胎进行识别。经过现场反复测试,在备胎分离位置上下各增加1个传感器,当2个传感器同时有信号时,识别为主胎,放行;当下方传感器有信号,上方传感器无信号时,识别为备胎,辊床升起,将备胎输送到备胎输送通道。
轮胎拆垛、积放输送、备胎分离瓶颈解决后,轮胎输送线可以自由输送轮胎组,不受有无备胎的限制,大大提高了轮胎输送线的输送能力,解决了无备胎轮胎需要人工送至装配线旁的困难。
4结语
通过对轮胎输送线的改造和优化,顺利实现了无备胎轮胎组的自动化输送,解决了物流备货的困难,消除了人工配送的浪费,大大降低了物流成本,也提高了企业排产的柔性。汽车生产过程中,零部件的变化会持续出现,针对自动化设备,需要提前识别出生产的瓶颈,及时解决,减少不必要的成本投入。
参考文献:
[1]黄文炳, 李欣檬. 汽车装配轮胎自动化输送系统的规划与应用[J]. 企业技术开发, 2014, 33(19):37-38.
作者简介:
刘鹏(1990.04—)、男、汉族、河南省南阳市、一汽-大众汽车有限公司佛山分公司、工程师、硕士、主要从事工厂设备管理
钱进(1990.02—)、男、汉族、江西省萍乡市、一汽-大众汽车有限公司佛山分公司、工程师、本科学士、机械工程及自动化