驱动轴自动输送线设备

2019-09-10 07:22徐康轶
大众汽车·学术版 2019年9期

徐康轶

摘 要 本文通过自主导入设备,整合驱动轴装配过程的工程内容,达到减少驱动轴安装的岗位人员与占地面积,实施方案后降低人员搬运工件超过国家标准等生产现场存在的课题。

关键词 汽车装配 人员成本;驱动轴安装自动化

引言

随着劳动成本的不断增加,以及驱动轴装配生产过程中存在的困惑,调查了国内主流的车厂前驱动轴备件都也是手动装配线,操作人员要手工搬运总成零件进行装配。国外汽车企业都是机器人代替人工作业,实现自动化安装和机器人搬运。但机器人自动化安装工程编成率低,国外实现机器人代替人工作业,实现自动化安装和机器人搬运,投资费用非常高,投入多,产出少。而本次的所导入的设备是依靠国内技术,以低成本不但实现驱动轴自动输送线,而且同时工程编成率达到95%。国内车企首创驱动轴线自动输送的汽车企业。

1 驱动轴装配线人员及工程内容

以某工厂为例:原驱动轴备件区为装配线,有8个装配岗位:

左右挡泥板转向节安装。

搬运左右转向节压装制动盘。

搬运左右转向节总成安装制动钳。

搬运左右转向节安装驱动轴。

以上提及的八个岗位工程是装配完成后通过人手搬运,将已完成零件传递到下个工序,零件的较重容易造成员工劳动损伤。

2 驱动轴装配线岗位人员搬运重量

针对现场装配线各岗位人员搬运重量进行调查,实测岗位员工操作搬运零件的过程中重量超过国家标准(体力搬运重量限值准则 GB 12330-90)单次搬运≤15KG,存在员工劳动强度超标及增加不同程度的身体机能劳损问题。

3 岗位工程工时及工程编程率

某工厂的稼动工时为50秒。现场共八个岗位,工艺技术测量其理论操作工时与实际操作工时做对比:

岗位①②理论操作工时37秒,实际操作工时41秒。

岗位③④理论操作工时35秒,实际操作工时36秒。

岗位⑤⑥理论操作工时45秒,实际操作工时43秒。

岗位⑦⑧理论操作工时47秒,实际操作工时39秒。

根据现场理论工时与现场实测结果显示,八个岗位所需工时平均占工时的85%,工时宽松导致用工效率低,但在此基础上增加工程,会导致岗位工时超出问题。

4 现场物流占用面积

驱动轴装配线占用地面物流面积约125㎡,占据现场大量绿色通道区域及物流区域,造成现场绿色通道变窄行走困难,物流调配零件异常。

5 问题点及推进方案确立

驱动轴装配线八名员工在日常工作过程中,劳动强度大,但单台工程工时不饱和,占总装科工时的85%,占用占地面积等,需要解决劳动强度问题,参考某汽车制造装配线,导入大型的自动化设备,故然可以解决该问题,但缺点是需要耗费大量的投入成本及后期保养成本,有存在导入规格不一致的车型(零件)时,需要设备厂商对设备进行调试、修改程序,需要耗费时间,难以满足高速发展的汽车制造业。故需要通过自主研发方案及自主购置投入设备的方式,针对现场存在的问题,通过该台设备能极大的降低自动化所造成的成本问题。

6 技术应用的解决方案

(1)主体输送線结构:主体结构采用铝合金材料进行组装,整体结构包括:链条、升降台、档位开关等,主体分为上下两层循环输送台板。

(2)自动搬运机械手结构包括:A型机械手X轴、A型机械手Z轴、A型机械手旋转。

A型机械手X轴结构包括(图一):

(1)、主底板。(2)、深沟球轴承。(3)、轴连接键。(4)、主动同步轮。(5)、同步轮键。(6)、定位垫片。(7)、深沟球轴承。(8)、主动轴。(9)、伺服减速电机。(10)、X轴伺服减速电机座。(11)、X轴主动轴承座。(12)、X轴光轴压紧块。(13)、X轴光轴固定座。(14)、光轴。(15)、同步带。(16)、光轴滑块。(17)、X轴从动座。(18)、X轴胶链固定架。(19)、X轴胶链定位架。(20)、X轴同步带轮从动轴。(21)、X轴从动轴外卡环。(22)、从动同步轮。(23)、轴连接键。(24)、轴承座盖板。

A型机械手Z轴机构包括(图二):

(1)、Z轴骨架。(2)、Z轴胶链固定架。(3)、Z轴胶链活动架。(4)、Z轴电机座盖板。(5)、伺服电机。(6)、Z轴从动轴承盖板。(7)、深沟球轴承。(8)、Z轴精密丝杆外卡环。(9)、精密螺帽。(10)、Z轴丝杆连接件。(11)、滑块。(12)、滑轨。(13)、走线盖板。(14)、精密螺杆。(15)、深沟球轴承。(16)、轴锁定螺母。(17)、轴连接键。(18)、连轴器。(19)、轴连接键。(20)、伺服电机安装座。(21)、Y轴压紧板。(22)、Y轴固定座。(23)、Z轴胶链固定架。(24)、同步带连接压紧板。

A型机械手旋转结构包括(图三):

(1)、叶片式摆动气缸。(2)、转动连接杆主杆。(3)、轴连接键。(4)、连轴器。(5)、轴连接键。(6)、轴锁定螺母。(7)、深沟轴承。(8)、转动轴。(9)、调心轴承。(10)、内卡卡环。(11)、定位销。(12)、夹紧滑动支架。(13)、夹紧抓手。(14)、定位销。(15)、尼龙定位抓块。(16)、工件固定气缸底板。(17)、工件固定气缸。(18)、气缸连接头座。(19)、气缸连接底座。(20)、气缸。(21)、外卡卡环。(22)、定位保护气缸。(23)、Z轴转动轴锁母。

实现技术方案:

1、X轴电机带动皮带驱动机械手实现X轴方向移动(前后移动)。

2、Z轴电机带动皮带驱动丝杆实现Z轴方向移动(上下移动)。

3、A型机械手通过气缸推动夹紧滑动支架来实现夹紧和松开转向节。

7 总结

综上所述,随着时代技术不断革新进步与人员成本的不断提高。目前通过自动化设备取代人工作业并高效运用机器人技术、PLC技术、实现机器人搬运转向节总成取代人员搬运,能大幅提升设备自动化水平,并通过优化手法及整合作业流程,削减搬运工件重量超过国家标准(单次搬运≤15KG)符合国家标准,投入设备后能提高人员的效率,减少员工编程率过低所产生的生产成本浪费。

参考文献

[1] 徐文杰,綦法群,冯德贵.基于整流化的生产线精益改善方法研究[J].制造技术与机床, 2015(2):57-62.

[2] 都云飞,姚奇,倪文胜.重型装备装配线流线化方案设计与管理[J].建筑机械化,2013(9):82-83.

[3] 沈宏山,张兰春,谢昊,等.现代汽车制造工艺布局及其柔性化设计[J].时代汽车,2018,30(9):82-83,112.