变速箱装配线的防错工艺系统研究

崔忠仁 李静敏 张家梁

摘 要：目前我国汽车制造企业十分重视如何减少变速箱制造差错这一问题，意在提高生产变速箱的效率，基于此，本文主要研究变速箱装配线的防错工艺，首先探讨防错系统的装配目标，然后研究变速箱主线的设计，从变速箱主线上的基本构成、变速箱主线的工具设定和指示设定三方面展开研究，希望能为关注此话题的研究学者提供参考意见。

关键词：自动识别技术；看板号；工具设定

在汽车制造领域，占有重要地位的两个部件是发动机和变速箱，其中变速箱是技术较为紧密的构件，制作变速箱需要的零配件种类较多，因此汽车变速箱的装配防错工艺十分的重要，对装配现场的操作工人有着较高的技术要求。防错工艺要考虑到安装汽车变速箱的每个细节，进而避免在安装的过程中出现差错，另外要保证安装生产的可靠性和连续性，这样才能提高生产变速箱的效率和质量。

1 防错系统的装配目标

1.1 零件目标和人员目标

要想避免变速箱总成装配的错装、漏装，就要掌握防错、防呆法的技巧。要积极的使用最新的自动识别技术，研发有针对性的软件支持系统，还要对目前已有的装配线加以改造，最终实现总成装配一次装配合格率的提升。处于关键部位的零件应该符合自动识别的工艺要求，可以使用的方法是粘贴纸质条码，也可以是在零件上刻印二维码，这样便能实现对零件的准确识别。为了给人员的操作提供便捷，避免人工失误带来的危害，系统要有自动提醒和自动报警的功能。自动提示的内容是某工位上需要装配零件的号码和数量。另外系统要有准确的验证功能，就是通过扫描的方式判断工人安装的零件是否正确。假如工作人员专业知识不足、操作不当，在装配总成产品时使用了不正确的工具，或者是装配时安装了错误的零件，那么在这样的功能下就能发现错误，并且及时纠正。[1]

1.2 方法目标和后期目标

系统要有能够识别所有工位变速箱型号的功能，要能够实时的显示工作工位上装配工艺卡的信息、作业指导书的信息，以及装配视频的内容。这样当作业指导书存在不完善的缺陷，或者是新员工培训不足、能力不足，导致装配总成错装漏装，系统提供的信息就能准确的指导新员工进行正确的操作，以弥补作业指导书的不足。利用二维码实现了对关键零部件的识别功能，而且总成系统有了较高的可靠性，在此基础上，可以建立装配人员、安装时间和零部件型号三者之间紧密的联系关系，总成装配之后要有售后服务的功能。总成的条码信息要包括的内容有生产过程的信息，还要有装配人员、质检情况的信息，进而实现总成装配质量的可追溯管理。零件上的二维码要一直保留，这样在未来使用的过程中，当零件出现问题，就能通过二维码得知有助于零件维修的关键信息。将车间内的装配过程数据收集起来，用于分析产品装配的不足。需要收集的信息有设备的产能以及生产线的生产效率。

2 变速箱主线的设计

2.1 变速箱主线上的基本构成

以某厂变速箱的主线为例，在主线上除了在线设备以外，还有16个供人工使用的操作工位，不同的看板号对应着不同的变速箱。对看板号的读取要在上线工位上完成。当工件处于运行状态，不同工位上的工件有着不同的看板号，不同的号码意味着要使用不同的工具和不同规格的零部件，才能完成相应的工作。在该变速箱中使用的系统是OMRON的PLC，型号为CSIG-H，系统中还含有外部从站的部分，使用的协议是CompoBus/S。其中有两个主站单元，单元的名称是SRM21，内部含有十六个I/O从站，它们的工作模式都是32输入，32输出，代表的是16个防错工位。从站需要进行地址的重新分配，在每一个防错工位上都有声光报警的按钮，那么在操作失误时就会发出声光提醒。可以对每个防错工位进行单独的通断设定。如果要在同种类型不同型号的变速箱上使用，那么只需将不同的看板号划分清楚即可，也就是说可以在系统上进行十分灵活的设定。在该系统中工位1的报号是006，这代表的涵义是1号从站单元上的第6个输出地址。

2.2 变速箱主线的工具设定和指示设定

工具设定是防错系统的核心部分，要在程序中编写指令，对16个从站地址重新赋值。在每个操作工位上都要重新分配8把工具，那么16个工位上总共需要分配128把工具。这样就是把每一个从站上的前8个输入地址设置成了反馈工具情况的信号，而前8个地址的输出信号就是工具的使用信号。比如在8号防错工位上要使用54号工具，那么就只需将第54把工具上的信息填写好。到了对应看板号时，相应的工具就会自动做出反应，发出信号，每一把工具都可以在4个工位上使用，也就是说用于输入的4个设定，如果不投入使用就不需要对其进行设定。用模式A表示正常的模式，用模式B代表模式A的相反情况。在实际的操作中可能会多次用到一把工具。因此系统的设计要包括次数的设定，而且在使用的过程中，后8位的输出指示灯会准确的做出对应的提示。指示設定的目的是用指示灯表示不同防错工位的情况。将不同型号的变速箱安装在不同的防错工位上，使用不同的指示灯显示值表示不同的品种，选择品种号就是将不同工位需要的不同型号看板号选择出来。[2]

3 总结

综上所述，本文探究了变速箱装配工艺的目标要求，思考了防错系统的发展趋势，变速箱装配总线的设计是研产混线生产，以自动化控制识别技术为基础条件，研究车间作业的防错系统，其中的重要技术是欧姆龙PLC技术，目标是降低变速箱装配的错装和漏装情况，能够代替人工解决装配过程中出现的差错，实现生产效率和生产质量的提升，大大减少返修的成本支出。

参考文献：

[1]李林林.柴油机装配过程工艺防错技术研究[D].吉林大学，2017.

[2]冯迪锁，陈宝阔.浅谈变速箱装配线的防错工艺系统[J].科技创新与应用，2017（05）：147.