汽車天窗的裝配工藝主要分為全自動(dòng)、半自動(dòng)及手動(dòng)裝配工藝,在天窗裝配生產(chǎn)過(guò)程中,通常采用手工搬運(yùn)的形式完成天窗放置,定位、翻轉(zhuǎn),安裝等工作,勞動(dòng)強(qiáng)度大,裝配節(jié)拍難以控制。在進(jìn)行零部件鉚接或螺釘擰緊作業(yè)時(shí),沒(méi)有輔助設(shè)備進(jìn)行檢測(cè),無(wú)法實(shí)現(xiàn)定位,計(jì)數(shù),檢漏,防錯(cuò)等功能。在關(guān)鍵尺寸檢測(cè)時(shí),通常會(huì)使用一套仿形檢具,通過(guò)人工打點(diǎn)測(cè)試, 檢測(cè)效率低,可靠性差。隨著人工成本的不斷上升以及安裝效率低下對(duì)產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量的影響, 需要自動(dòng)檢測(cè)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)天窗工藝控制。
天窗裝配生產(chǎn)線是以一個(gè)工位或一個(gè)站作為單元拼接而成的,裝配擰緊工位類型大致可分為總成預(yù)裝工位、天窗組件安裝工位。每個(gè)工位類型又可細(xì)分成若干子工位。每個(gè)工位都具有一定的裝配生產(chǎn)工藝與技術(shù)要求。
總成預(yù)裝
總成預(yù)裝分別是自動(dòng)噴油及導(dǎo)軌預(yù)裝工位,遮陽(yáng)簾支架預(yù)裝工位和馬達(dá)底座預(yù)裝工位。目的是為了縮短在線裝配時(shí)間,從而保證天窗裝配生產(chǎn)線裝配的節(jié)拍不受影響。總成預(yù)裝工位中的擰緊作業(yè)有扭矩要求,需要通過(guò)電動(dòng)螺絲刀來(lái)進(jìn)行扭矩防錯(cuò)控制。
天窗組件安裝
天窗組件安裝分為成六部分,分別是:馬達(dá)托盤及導(dǎo)管,機(jī)構(gòu)導(dǎo)軌與拉索,馬達(dá)及遮陽(yáng)簾, 機(jī)械組,擋風(fēng)網(wǎng)以及移動(dòng)玻璃。天窗組件主要任務(wù)就是組件裝配,擰緊作業(yè)有扭矩要求,需要進(jìn)行扭矩防錯(cuò)控制,部分有條碼信息的組件如馬達(dá),遮陽(yáng)簾等需要進(jìn)行數(shù)據(jù)追溯。
工控機(jī)主要負(fù)責(zé)天窗裝配生產(chǎn)線的信息采集與數(shù)據(jù)追溯工作,通過(guò)Ethernet網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采集各工位條碼掃描信息,電動(dòng)螺絲刀的扭矩和度信息以及RFID的讀寫信息等。對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理,為邏輯控制器的控制邏輯提供判定依據(jù),同時(shí)將天窗裝配生產(chǎn)線運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示在線頭大屏幕上。
天窗裝配生產(chǎn)線中,有部分裝配工藝需要人工配合才能完成,這給天窗裝配的可靠性帶來(lái)了不可控因素。為了避免人為因素對(duì)天窗裝配質(zhì)量造成影響,需要對(duì)裝配進(jìn)行防錯(cuò)控制。防錯(cuò)是指對(duì)于不利于客戶并且造成浪費(fèi)的錯(cuò)誤進(jìn)行預(yù)測(cè)、防止的過(guò)程。在天窗裝配過(guò)程中,如果沒(méi)有防錯(cuò)控制,那么天窗的裝配過(guò)程就可能會(huì)出現(xiàn)較低的下線合格率和較高的裝配成本。所以通過(guò)可靠的防錯(cuò)控制,運(yùn)用合理的加工工藝和高精度的檢測(cè)裝置可以預(yù)防或檢測(cè)錯(cuò)誤,降低人工復(fù)檢的時(shí)間成本,提高天窗裝配可靠性。
在天窗各部件裝配過(guò)程中主要可能出現(xiàn)的擰緊錯(cuò)誤情況有兩種,一是螺絲漏擰,二是螺絲沒(méi)擰到位( 扭矩值沒(méi)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn))。根據(jù)這兩個(gè)技術(shù)指標(biāo),在中控服務(wù)器配置界面中可以對(duì)每個(gè)裝配工位的擰緊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,只需將工藝要求中的扭矩?cái)?shù)值所對(duì)應(yīng)的程序號(hào)和螺絲個(gè)數(shù)填入配置界面,系統(tǒng)將根據(jù)配置信息進(jìn)行防錯(cuò)控制。
天窗各部件裝配主要采用電動(dòng)螺絲刀的角度防錯(cuò)進(jìn)行控制,在多數(shù)情況下可以把扭矩作為目標(biāo)值對(duì)擰緊結(jié)果進(jìn)行控制,但擰緊過(guò)程中可能由于多種原因?qū)е侣萁z未擰緊到位扭矩就已經(jīng)達(dá)到設(shè)定值的情況出現(xiàn)。所以在監(jiān)控扭矩值的同時(shí)對(duì)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)扭矩時(shí)螺絲所轉(zhuǎn)過(guò)的角度也進(jìn)行監(jiān)控。利用緊固螺絲和連接零配件都是一致性很高的零件,擰緊角度高度接近這一特點(diǎn),對(duì)于狀態(tài)異常的擰緊監(jiān)控角度,其與正常擰緊的數(shù)據(jù)偏差較多,可以簡(jiǎn)單辨識(shí)異常物料和異常操作,實(shí)現(xiàn)裝配防錯(cuò),達(dá)到保證裝配正常進(jìn)行的目的。角度防錯(cuò)是通過(guò)采集電動(dòng)螺絲刀記錄的監(jiān)控角度,將其與預(yù)先設(shè)定的角度上限進(jìn)行對(duì)比的防錯(cuò)措施。這種措施需要在使用正確合格的螺絲的前提下,采樣電動(dòng)螺絲刀正常執(zhí)行擰緊作業(yè)得到的監(jiān)控角度,通過(guò)數(shù)據(jù)分析并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況,得出角度上限。監(jiān)控角度還與連接材料的軟硬有關(guān),所以在設(shè)定角度上限時(shí),需要綜合考慮連接材料的種類和螺絲的情況,才能準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)角度防錯(cuò)。
通過(guò)以上角度監(jiān)控可實(shí)現(xiàn)天窗裝配過(guò)程中的防錯(cuò)模式有以下兩種:
1) 防止重復(fù)擰緊
對(duì)于需要對(duì)多顆螺絲進(jìn)行擰緊作業(yè)的工位,時(shí)常會(huì)發(fā)生對(duì)己經(jīng)完成擰緊作業(yè)的螺絲進(jìn)行重復(fù)擰緊的錯(cuò)誤,角度防錯(cuò)可以可靠避免這種錯(cuò)誤的發(fā)生。重復(fù)擰緊錯(cuò)誤發(fā)生時(shí),由于螺絲己經(jīng)達(dá)到目標(biāo)扭矩,再次施加扭矩進(jìn)行擰緊作業(yè),實(shí)現(xiàn)目標(biāo)扭矩所需的監(jiān)控角度將落在B 區(qū)間, 監(jiān)控角度甚至趨近于零。所以,角度防錯(cuò)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)螺絲重復(fù)擰緊的控制。
2) 防止螺絲錯(cuò)裝
對(duì)于螺絲錯(cuò)裝的情況,角度防錯(cuò)的方法同樣可以進(jìn)行辨別。對(duì)通過(guò)角度防錯(cuò)辨別螺絲錯(cuò)裝的情況,需分析螺絲的螺紋長(zhǎng)度,從而得到擰緊作業(yè)時(shí)所需的角度差異,通過(guò)設(shè)定角度上限, 將差異螺絲的監(jiān)控角度控制在設(shè)定范圍之外,從而實(shí)現(xiàn)不同螺絲的混裝防錯(cuò),在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)扭矩T的情況下,如果使用了差異螺絲,則其擰監(jiān)控角度將不在正確螺絲擰緊角度的監(jiān)控范圍之內(nèi),電動(dòng)螺絲刀會(huì)報(bào)警。
中控服務(wù)器通過(guò)對(duì)各個(gè)工位電動(dòng)螺絲刀的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,根據(jù)配置文件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,將扭矩與角度值顯示工具控制器上。
零出錯(cuò)、高效率是丹尼克爾智能擰緊工具的核心價(jià)值和優(yōu)勢(shì),確保裝配各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)追溯以及防錯(cuò)功能。保障天窗裝配的合格品率,降低客戶的生產(chǎn)成本。這也為后期調(diào)試階段的程序優(yōu)化帶來(lái)了便利,縮短了調(diào)試周期。