驱动轴自动输送线设备

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

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