By Zhao Mingas, Vyresnysis jėgos agregatų surinkimo inžinierius · EVST surinkimo kameros inžinerijos komanda · · Apžvalgą atliko EVST robotikos integracijos inžinerija
Variklio cilindro galvutės surinkimas yra sudėtingas, nuoseklumui užtikrinti labai svarbus veiksmų rinkinys – sandarinimo paviršių klijavimas, varžtų priveržimas, vožtuvo sandariklio ir fiksavimo žiedo presavimas bei patikra. Atliekant rankomis, procesas užstringa, o praleistų ar netinkamų dalių galimybę sunku atmesti. Robotizuota surinkimo linija sujungia šiuos veiksmus į vieną automatizuotą srautą: galvutė juda iš vienos stoties į kitą, robotinis klijavimas iškloja lygų sluoksnį, daugiaašis veržlių suktuvas įveria varžtus uždaros kilpos sukimo momento ir kampo režimu, vožtuvo sandarikliai įstatomi jėgos ir poslinkio stebimu servo presavimu, o vaizdo registratorius blokuoja klaidas – kiekvienas sukimo momentas, jėga ir žingsnis registruojami kiekvienai galvutei, kad būtų galima atsekti pagal IATF 16949 standartą.
Svarbiausi paėmimai
- Viena eilutė, keturi žingsniai: robotinis klijavimas, daugiaašis priveržimas, servo presavimas, vaizdo patikra – galvutė juda iš vienos stoties į kitą.
- Robotinis klijavimas pagal programą kloja tolygų sandarinimo sluoksnį – be tarpų, be perpildymo – palyginti su rankiniu būdu klojamu sluoksniu.
- Daugiaašis priveržimas su uždaros grandinės sukimo momentu pliuso kampas užregistruotas vienam varžtui, vienam ISO 5393 priveržimo praktika.
- Servo presavimo sistema stebi jėgos ir poslinkio kreives – praeina tik sėdėdamas, jei ne, įjungia signalizaciją.
- Vizija + duomenų susiejimas vienam asmeniui atitinka TATF 16949 atsekamumas; ranka yra apsaugota ISO 10218.
Šis straipsnis skirtas variklių, jėgos agregatų ir komponentų gamintojams, gamybos vadovams ir procesų inžinieriams, automatizuojantiems cilindrų galvučių ir jėgos agregatų surinkimą. Jame aptariamos integruotos robotų surinkimo linijos (klijavimas, priveržimas, presavimas, patikra); jame neaprašomas liejinių apdirbimas, karštieji bandymai ar visas variklio galutinis surinkimas.
Kodėl rankinis cilindro galvutės surinkimas užsidaro
Cilindro galvutė prieš palikdama liniją praeina daug trumpų, bet sudėtingų operacijų. Kai šios operacijos atliekamos rankiniu būdu, kyla trys problemos:
- Borto ir sukimo momento poslinkis. Rankomis uždėtas sandarinimo sluoksnis gali skirtis; rankiniai įrankiai be uždaros grandinės valdymo palieka sukimo momento išsklaidymą. Sandarinimo ar tvirtinimo jungtyje šis išsklaidymas sukelia nuotėkį arba lauko gedimą.
- Nėra duomenų apie kiekvieną dalį. Rankinės stotys nepalieka jokių sukimo momento, jėgos ar žingsnių įrašų. Kai signalizuojama apie pasroviui veikiantį variklį, nėra ko atsekti – tai tiesioginis konfliktas su TATF 16949.
- Klaidų šalinimo spragos. Trūkstami antspaudai, neteisingi antkakliai ar praleisti žingsniai pastebimi vėlai, jei iš viso pastebimi.
Sprendimas – perkelti kelią, parametrus ir patikras nuo žmogaus į integruotą liniją, neprarandant lankstumo naudoti kelis variklio variantus.
Kada robotinė cilindrų galvučių linija atsiperka – ir kada ne
Lemiami veiksniai yra kiekis pagal variantą, atsekamumo poreikis ir jungties kritiškumasNaudokite šį rėmelį:
| Rinkitės robotinę surinkimo liniją, kai… | Apsvarstykite dar kartą, kada… |
|---|---|
| Variklio varianto apimtis pateisina tvirtinimo detalių poreikį | Vienkartinės arba prototipinės galvutės |
| Jungtys yra labai svarbios dėl nuotėkio arba saugumo | Nekritinis, kosmetinis surinkimas |
| Reikalingas IATF 16949 atsekamumas | Nėra atsekamumo prievolės |
| Keli variantai dalijasi šeima | Vienas fiksuotas produktas, mažas mišinys |
| Dvi pamainos arba didėjanti paklausa | Viena pamaina, mažas panaudojimo lygis |
EVST taiko liniją su tuo, ką mūsų inžinieriai vadina Žingsnių sekos metodas: pirmiausia susiekite kiekvieną operaciją (klijavimą, priveržimą, presavimą, patikrinimą) su stotimi ir užregistruotų parametrų rinkiniu, tada nustatykite takto dydį ir perkelkite – nes automatizuota celė, kuri puikiai priveržia, bet negali to įrodyti, arba presuoja sandariklį nepatvirtinusi jo įtempimo, audito nepraeina.
Rankinis ir robotinis cilindro galvutės surinkimas
| Veiksnys | Rankinis surinkimas | Robotinė linija |
|---|---|---|
| Sandarinimo karoliukas | Rankomis klojamas, įvairus | Užprogramuotas kelias, lygus |
| Varžto sukimo momentas | Rankinis įrankis, išsklaidymas | Uždaros kilpos sukimo momentas + kampas |
| Presuojamas | Pojūtis / fiksuotas stabdys | Stebimas jėgos ir poslinkio santykis |
| Klaidų apsauga | Pavėluotas arba rankinis | Regėjimo blokai stotyje |
| Atsekamumas | Nėra | Duomenų susiejimas vienam asmeniui |
| Variantų keitimas | Perkvalifikuoti operatorius | Įrenginių keitimas + programa |
Kaip gaminama EVST cilindrų galvučių linija
Penkios inžinerinės detalės lemia, ar linija išlaiko gamybos kokybę:
| Žingsnis | Ką veikia EVST | Kodėl tai svarbu |
|---|---|---|
| Robotinis klijavimas | Užprogramuotas sandarinimo paviršiaus siūlės kelias, valdomas srauto | Lygus tarpas, nėra tarpų / perpildymo, nėra sandarinimo nuotėkių |
| Daugiaašis priveržimas | Keli varžtai vienu metu, uždaros grandinės sukimo momentas + kampas, registruotas | Nėra išsibarstymo; sukimo momento / kampo atsparumas kiekvienam varžtui |
| Servo presavimo sistema | Vožtuvų sandarikliai / užrakto žiedai su jėgos ir poslinkio kreive | Teisingai sėdi arba įspėjamieji signalai – be dalinio paspaudimo |
| Regėjimas + klaidų prevencija | Buvimo / padėties patikrinimai kiekvienoje stotyje | Trūkstamos arba neteisingos blokų dalys prieš perdavimą |
| Duomenų įpareigojimas | Kiekvienas žingsnis antspauduotas ant galvos ID | ISO 5393 lygio įrašai + IATF 16949 atsekamumas |
Praktiškai dažniausiai pasitaikanti problema yra priveržimo automatizavimas, o klijavimas ir presavimas paliekami rankiniams – linijos atsekamumas priklauso nuo silpniausios jos rankinės stoties. EVST atlieka visus keturis linijos etapus. ISO 5393 griežtinimo praktika ir susieja duomenis vienam gyventojui.
Investicinė grąža (ROI): nuoseklumas, atsekamumas, našumas
Pagrindinis investicijų grąžos svertas čia yra nuoseklumas — uždaros grandinės sukimo momentas ir užprogramuota briauna sumažina nuotėkį ir pakartotinio apdorojimo dažnį, kurį sukelia rankinis išsibarstymas, o nuotėkio ar saugos požiūriu svarbiose jungtyse tai taupo junginius. Antrasis yra atsekamumas: duomenys vienam gyventojui atitinka reikalavimus TATF 16949 be atskiro patikrinimo žurnalo ir sutrumpina bet kokį izoliavimo laikotarpį, jei partija abejojama. Trečiasis yra pralaidumasStotys veikia lygiagrečiai linijoje stabiliu taktu, todėl pamainos našumas yra nuspėjamas.
Faktinis atsipirkimas priklauso nuo variantų mišinio, apimties, dabartinio atmetimo / nuotėkio dažnio ir pamainų modelio; mes jį įvertiname pagal eilutę, o ne nurodome vieną skaičių.
Kur tai taikoma visiems jėgos agregatams
- Variklio cilindrų galvutės — klijavimas, galvutės varžtų priveržimas, vožtuvo sandariklio užspaudimas.
- Variklio blokai ir korpusai — guolio dangtelio priveržimas, tarpinės ir sandariklio užtepimas.
- Transmisija ir CVT — skriemulio ir sankabos mazgas, įpresavimas ir priveržimas.
- E-pavaros įrenginiai — elektromobilių jėgos agregatų korpusų surinkimas, sandarinimas ir tvirtinimas.
- Turbokompresorius ir pagalbiniai įrenginiai — smulkių detalių presavimo ir sukimo momento požiūriu kritinis tvirtinimas.
Ta pati žingsnių sekos logika veikia todėl, kad problema – nuoseklumas, atsekamumas ir klaidų prevencija daugelyje trumpų operacijų – yra identiška visame jėgos agregato surinkime.
DUK
Kuo uždaros kilpos priveržimas skiriasi nuo sukimo momento veržliarakčio? Uždaros grandinės veržlių sukimo įrankis realiuoju laiku stebi sukimo momentą ir sukimosi kampą ir sustoja ties tiksliniu langeliu, registruodamas abu rodmenis kiekvienam varžtui. Sukimo momento veržliaraktis nustato ribą, bet nieko neįrašo ir negali užfiksuoti skersinio sriegio ar minkštos jungties taip, kaip tai daro sukimo momento kampo stebėjimas. Praktika atliekama taip: ISO 5393.
Kuo servo presavimo sistema pranašesnė už fiksuoto eigos presą? Įdedant sandariklį arba apykaklę, sistema stebi jėgos ir poslinkio kreivę, todėl patvirtina, kad detalė iš tikrųjų įstatyta tinkamu jėgos profiliu, ir įspėja apie trumpą paspaudimą, trūkstamą detalę arba neteisingą komponentą, užuot tiesiog pasiekusi žemiausią tašką.
Kaip tai atsekama iki IATF 16949? Kiekviena operacija – briauna, sukimo momentas, kampas, spaudimo jėga/poslinkis, regėjimo rezultatas – yra įspaudžiama ant cilindro galvutės ID. Šis kiekvienos detalės įrašas yra atsekamumo standartas, kurio reikalauja IATF 16949 ir kuris yra prieinamas izoliacijai, jei suveikia toliau esantis variklis.
Ar viena linija gali gaminti kelis variklio variantus? Taip. Tos pačios šeimos variantas yra tvirtinimo elemento / programos keitimas ir parametrų rinkinio pasirinkimas; stotys lieka. Iš tikrųjų naujai galvutės geometrijai reikia naujo tvirtinimo elemento ir apmokytų programų, kurios yra patikrintos vieną kartą.
Ar tai pakeičia surinkimo operatorius? Tai perkelia juos nuo pasikartojančių sukimo ir presavimo darbų prie apkrovimo, tvirtinimo elementų keitimo, vaizdo žymėjimo valdymo ir kokybės užtikrinimo. Įgudęs sprendimas taikomas parametrų rinkiniams ir klaidų taisymui vieną kartą, o ne kiekvienai galvutei.
Ar tai saugu? Robotinės stotys veikia saugomos ISO 10218; ląstelė apsaugo operatorius nuo pasikartojančių įtempimų ir suspaudimo taškų poveikio, tuo pačiu išlaikant proceso audituojamumą.
Įneškite jį į savo gamyklą
Cilindro galvutės surinkimas nustoja būti veteranų stebimu šlifavimu, kai kiekvienas žingsnis yra užprogramuojamas, stebimas ir registruojamas. Klijavimas, priveržimas, prispaudimas ir patikra atliekami vienoje linijoje, uždaromas sukimo momento ir presavimo jėgos ciklas ir duomenys susiejami su kiekviena galvute. EVST projektuoja jėgos agregatų surinkimo linijas naudodamas žingsninės sekos metodą ir integruoja klijavimą, priveržimą, presavimą, vaizdo apdorojimą ir duomenų sluoksnį į vieną liniją. Žr. mūsų vadovus, kaip automobilių dalių robotinis suvirinimas, roboto mašinos priežiūra bei Suvirinimo pozicionieriaus pasirinkimasarba pasikalbėkite su EVST apie jėgos agregato linijos apimties nustatymą.
Apie autorių - Zhao Mingas yra vyresnysis jėgos agregatų surinkimo inžinierius įmonėje EVST surinkimo kameros inžinerijos komanda, turintis 15 metų patirtį diegiant robotų klijavimo, priveržimo ir presavimo linijas variklių, transmisijų ir elektrinių pavarų gamintojams. Jis kuria linijas, atsižvelgdamas į atsekamumą ir jungčių kritiškumą – žingsnių seką, uždaros grandinės valdymą ir duomenų susiejimą kiekvienai detalei – naudodamas aukščiau aprašytą žingsnių sekos metodą. EVST robotikos integracijos inžinerijos skyrius peržiūrėjo techninį tikslumą; skaičiai yra tipiniai pasiekiami diapazonai, o ne garantijos, ir yra apskaičiuoti kiekvienam projektui. Pataisymai ir atnaujinimai: žr. paskutinio atnaujinimo datą.