變速箱裝配線的防錯工藝系統研究

崔忠仁 李靜敏 張家梁

摘 要：目前我國汽車制造企業十分重視如何減少變速箱制造差錯這一問題，意在提高生產變速箱的效率，基于此，本文主要研究變速箱裝配線的防錯工藝，首先探討防錯系統的裝配目標，然后研究變速箱主線的設計，從變速箱主線上的基本構成、變速箱主線的工具設定和指示設定三方面展開研究，希望能為關注此話題的研究學者提供參考意見。

關鍵詞：自動識別技術；看板號；工具設定

在汽車制造領域，占有重要地位的兩個部件是發動機和變速箱，其中變速箱是技術較為緊密的構件，制作變速箱需要的零配件種類較多，因此汽車變速箱的裝配防錯工藝十分的重要，對裝配現場的操作工人有著較高的技術要求。防錯工藝要考慮到安裝汽車變速箱的每個細節，進而避免在安裝的過程中出現差錯，另外要保證安裝生產的可靠性和連續性，這樣才能提高生產變速箱的效率和質量。

1 防錯系統的裝配目標

1.1 零件目標和人員目標

要想避免變速箱總成裝配的錯裝、漏裝，就要掌握防錯、防呆法的技巧。要積極的使用最新的自動識別技術，研發有針對性的軟件支持系統，還要對目前已有的裝配線加以改造，最終實現總成裝配一次裝配合格率的提升。處于關鍵部位的零件應該符合自動識別的工藝要求，可以使用的方法是粘貼紙質條碼，也可以是在零件上刻印二維碼，這樣便能實現對零件的準確識別。為了給人員的操作提供便捷，避免人工失誤帶來的危害，系統要有自動提醒和自動報警的功能。自動提示的內容是某工位上需要裝配零件的號碼和數量。另外系統要有準確的驗證功能，就是通過掃描的方式判斷工人安裝的零件是否正確。假如工作人員專業知識不足、操作不當，在裝配總成產品時使用了不正確的工具，或者是裝配時安裝了錯誤的零件，那么在這樣的功能下就能發現錯誤，并且及時糾正。[1]

1.2 方法目標和后期目標

系統要有能夠識別所有工位變速箱型號的功能，要能夠實時的顯示工作工位上裝配工藝卡的信息、作業指導書的信息，以及裝配視頻的內容。這樣當作業指導書存在不完善的缺陷，或者是新員工培訓不足、能力不足，導致裝配總成錯裝漏裝，系統提供的信息就能準確的指導新員工進行正確的操作，以彌補作業指導書的不足。利用二維碼實現了對關鍵零部件的識別功能，而且總成系統有了較高的可靠性，在此基礎上，可以建立裝配人員、安裝時間和零部件型號三者之間緊密的聯系關系，總成裝配之后要有售后服務的功能。總成的條碼信息要包括的內容有生產過程的信息，還要有裝配人員、質檢情況的信息，進而實現總成裝配質量的可追溯管理。零件上的二維碼要一直保留，這樣在未來使用的過程中，當零件出現問題，就能通過二維碼得知有助于零件維修的關鍵信息。將車間內的裝配過程數據收集起來，用于分析產品裝配的不足。需要收集的信息有設備的產能以及生產線的生產效率。

2 變速箱主線的設計

2.1 變速箱主線上的基本構成

以某廠變速箱的主線為例，在主線上除了在線設備以外，還有16個供人工使用的操作工位，不同的看板號對應著不同的變速箱。對看板號的讀取要在上線工位上完成。當工件處于運行狀態，不同工位上的工件有著不同的看板號，不同的號碼意味著要使用不同的工具和不同規格的零部件，才能完成相應的工作。在該變速箱中使用的系統是OMRON的PLC，型號為CSIG-H，系統中還含有外部從站的部分，使用的協議是CompoBus/S。其中有兩個主站單元，單元的名稱是SRM21，內部含有十六個I/O從站，它們的工作模式都是32輸入，32輸出，代表的是16個防錯工位。從站需要進行地址的重新分配，在每一個防錯工位上都有聲光報警的按鈕，那么在操作失誤時就會發出聲光提醒。可以對每個防錯工位進行單獨的通斷設定。如果要在同種類型不同型號的變速箱上使用，那么只需將不同的看板號劃分清楚即可，也就是說可以在系統上進行十分靈活的設定。在該系統中工位1的報號是006，這代表的涵義是1號從站單元上的第6個輸出地址。

2.2 變速箱主線的工具設定和指示設定

工具設定是防錯系統的核心部分，要在程序中編寫指令，對16個從站地址重新賦值。在每個操作工位上都要重新分配8把工具，那么16個工位上總共需要分配128把工具。這樣就是把每一個從站上的前8個輸入地址設置成了反饋工具情況的信號，而前8個地址的輸出信號就是工具的使用信號。比如在8號防錯工位上要使用54號工具，那么就只需將第54把工具上的信息填寫好。到了對應看板號時，相應的工具就會自動做出反應，發出信號，每一把工具都可以在4個工位上使用，也就是說用于輸入的4個設定，如果不投入使用就不需要對其進行設定。用模式A表示正常的模式，用模式B代表模式A的相反情況。在實際的操作中可能會多次用到一把工具。因此系統的設計要包括次數的設定，而且在使用的過程中，后8位的輸出指示燈會準確的做出對應的提示。指示設定的目的是用指示燈表示不同防錯工位的情況。將不同型號的變速箱安裝在不同的防錯工位上，使用不同的指示燈顯示值表示不同的品種，選擇品種號就是將不同工位需要的不同型號看板號選擇出來。[2]

3 總結

綜上所述，本文探究了變速箱裝配工藝的目標要求，思考了防錯系統的發展趨勢，變速箱裝配總線的設計是研產混線生產，以自動化控制識別技術為基礎條件，研究車間作業的防錯系統，其中的重要技術是歐姆龍PLC技術，目標是降低變速箱裝配的錯裝和漏裝情況，能夠代替人工解決裝配過程中出現的差錯，實現生產效率和生產質量的提升，大大減少返修的成本支出。

參考文獻：

[1]李林林.柴油機裝配過程工藝防錯技術研究[D].吉林大學，2017.

[2]馮迪鎖，陳寶闊.淺談變速箱裝配線的防錯工藝系統[J].科技創新與應用，2017（05）：147.