徐康軼

摘 要 本文通過(guò)自主導(dǎo)入設(shè)備，整合驅(qū)動(dòng)軸裝配過(guò)程的工程內(nèi)容，達(dá)到減少驅(qū)動(dòng)軸安裝的崗位人員與占地面積，實(shí)施方案后降低人員搬運(yùn)工件超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)存在的課題。

關(guān)鍵詞 汽車裝配 人員成本;驅(qū)動(dòng)軸安裝自動(dòng)化

引言

隨著勞動(dòng)成本的不斷增加，以及驅(qū)動(dòng)軸裝配生產(chǎn)過(guò)程中存在的困惑，調(diào)查了國(guó)內(nèi)主流的車廠前驅(qū)動(dòng)軸備件都也是手動(dòng)裝配線，操作人員要手工搬運(yùn)總成零件進(jìn)行裝配。國(guó)外汽車企業(yè)都是機(jī)器人代替人工作業(yè)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化安裝和機(jī)器人搬運(yùn)。但機(jī)器人自動(dòng)化安裝工程編成率低，國(guó)外實(shí)現(xiàn)機(jī)器人代替人工作業(yè)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化安裝和機(jī)器人搬運(yùn)，投資費(fèi)用非常高，投入多，產(chǎn)出少。而本次的所導(dǎo)入的設(shè)備是依靠國(guó)內(nèi)技術(shù)，以低成本不但實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)軸自動(dòng)輸送線，而且同時(shí)工程編成率達(dá)到95%。國(guó)內(nèi)車企首創(chuàng)驅(qū)動(dòng)軸線自動(dòng)輸送的汽車企業(yè)。

1 驅(qū)動(dòng)軸裝配線人員及工程內(nèi)容

以某工廠為例：原驅(qū)動(dòng)軸備件區(qū)為裝配線，有8個(gè)裝配崗位：

左右擋泥板轉(zhuǎn)向節(jié)安裝。

搬運(yùn)左右轉(zhuǎn)向節(jié)壓裝制動(dòng)盤。

搬運(yùn)左右轉(zhuǎn)向節(jié)總成安裝制動(dòng)鉗。

搬運(yùn)左右轉(zhuǎn)向節(jié)安裝驅(qū)動(dòng)軸。

以上提及的八個(gè)崗位工程是裝配完成后通過(guò)人手搬運(yùn)，將已完成零件傳遞到下個(gè)工序，零件的較重容易造成員工勞動(dòng)損傷。

2 驅(qū)動(dòng)軸裝配線崗位人員搬運(yùn)重量

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝配線各崗位人員搬運(yùn)重量進(jìn)行調(diào)查，實(shí)測(cè)崗位員工操作搬運(yùn)零件的過(guò)程中重量超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（體力搬運(yùn)重量限值準(zhǔn)則 GB 12330-90）單次搬運(yùn)≤15KG，存在員工勞動(dòng)強(qiáng)度超標(biāo)及增加不同程度的身體機(jī)能勞損問(wèn)題。

3 崗位工程工時(shí)及工程編程率

某工廠的稼動(dòng)工時(shí)為50秒?，F(xiàn)場(chǎng)共八個(gè)崗位，工藝技術(shù)測(cè)量其理論操作工時(shí)與實(shí)際操作工時(shí)做對(duì)比：

崗位①②理論操作工時(shí)37秒，實(shí)際操作工時(shí)41秒。

崗位③④理論操作工時(shí)35秒，實(shí)際操作工時(shí)36秒。

崗位⑤⑥理論操作工時(shí)45秒，實(shí)際操作工時(shí)43秒。

崗位⑦⑧理論操作工時(shí)47秒，實(shí)際操作工時(shí)39秒。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)理論工時(shí)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果顯示，八個(gè)崗位所需工時(shí)平均占工時(shí)的85%，工時(shí)寬松導(dǎo)致用工效率低，但在此基礎(chǔ)上增加工程，會(huì)導(dǎo)致崗位工時(shí)超出問(wèn)題。

4 現(xiàn)場(chǎng)物流占用面積

驅(qū)動(dòng)軸裝配線占用地面物流面積約125㎡，占據(jù)現(xiàn)場(chǎng)大量綠色通道區(qū)域及物流區(qū)域，造成現(xiàn)場(chǎng)綠色通道變窄行走困難，物流調(diào)配零件異常。

5 問(wèn)題點(diǎn)及推進(jìn)方案確立

驅(qū)動(dòng)軸裝配線八名員工在日常工作過(guò)程中，勞動(dòng)強(qiáng)度大，但單臺(tái)工程工時(shí)不飽和，占總裝科工時(shí)的85%，占用占地面積等，需要解決勞動(dòng)強(qiáng)度問(wèn)題，參考某汽車制造裝配線，導(dǎo)入大型的自動(dòng)化設(shè)備，故然可以解決該問(wèn)題，但缺點(diǎn)是需要耗費(fèi)大量的投入成本及后期保養(yǎng)成本，有存在導(dǎo)入規(guī)格不一致的車型（零件）時(shí)，需要設(shè)備廠商對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試、修改程序，需要耗費(fèi)時(shí)間，難以滿足高速發(fā)展的汽車制造業(yè)。故需要通過(guò)自主研發(fā)方案及自主購(gòu)置投入設(shè)備的方式，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)存在的問(wèn)題，通過(guò)該臺(tái)設(shè)備能極大的降低自動(dòng)化所造成的成本問(wèn)題。

6 技術(shù)應(yīng)用的解決方案

（1）主體輸送線結(jié)構(gòu)：主體結(jié)構(gòu)采用鋁合金材料進(jìn)行組裝，整體結(jié)構(gòu)包括：鏈條、升降臺(tái)、檔位開關(guān)等，主體分為上下兩層循環(huán)輸送臺(tái)板。

（2）自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)包括：A型機(jī)械手X軸、A型機(jī)械手Z軸、A型機(jī)械手旋轉(zhuǎn)。

A型機(jī)械手X軸結(jié)構(gòu)包括（圖一）：

（1）、主底板。（2）、深溝球軸承。（3）、軸連接鍵。（4）、主動(dòng)同步輪。（5）、同步輪鍵。（6）、定位墊片。（7）、深溝球軸承。（8）、主動(dòng)軸。（9）、伺服減速電機(jī)。（10）、X軸伺服減速電機(jī)座。（11）、X軸主動(dòng)軸承座。（12）、X軸光軸壓緊塊。（13）、X軸光軸固定座。（14）、光軸。（15）、同步帶。（16）、光軸滑塊。（17）、X軸從動(dòng)座。（18）、X軸膠鏈固定架。（19）、X軸膠鏈定位架。（20）、X軸同步帶輪從動(dòng)軸。（21）、X軸從動(dòng)軸外卡環(huán)。（22）、從動(dòng)同步輪。（23）、軸連接鍵。（24）、軸承座蓋板。

A型機(jī)械手Z軸機(jī)構(gòu)包括（圖二）：

（1）、Z軸骨架。（2）、Z軸膠鏈固定架。（3）、Z軸膠鏈活動(dòng)架。（4）、Z軸電機(jī)座蓋板。（5）、伺服電機(jī)。（6）、Z軸從動(dòng)軸承蓋板。（7）、深溝球軸承。（8）、Z軸精密絲桿外卡環(huán)。（9）、精密螺帽。（10）、Z軸絲桿連接件。（11）、滑塊。（12）、滑軌。（13）、走線蓋板。（14）、精密螺桿。（15）、深溝球軸承。（16）、軸鎖定螺母。（17）、軸連接鍵。（18）、連軸器。（19）、軸連接鍵。（20）、伺服電機(jī)安裝座。（21）、Y軸壓緊板。（22）、Y軸固定座。（23）、Z軸膠鏈固定架。（24）、同步帶連接壓緊板。

A型機(jī)械手旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括（圖三）：

（1）、葉片式擺動(dòng)氣缸。（2）、轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿主桿。（3）、軸連接鍵。（4）、連軸器。（5）、軸連接鍵。（6）、軸鎖定螺母。（7）、深溝軸承。（8）、轉(zhuǎn)動(dòng)軸。（9）、調(diào)心軸承。（10）、內(nèi)卡卡環(huán)。（11）、定位銷。（12）、夾緊滑動(dòng)支架。（13）、夾緊抓手。（14）、定位銷。（15）、尼龍定位抓塊。（16）、工件固定氣缸底板。（17）、工件固定氣缸。（18）、氣缸連接頭座。（19）、氣缸連接底座。（20）、氣缸。（21）、外卡卡環(huán)。（22）、定位保護(hù)氣缸。（23）、Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸鎖母。

實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案：

1、X軸電機(jī)帶動(dòng)皮帶驅(qū)動(dòng)機(jī)械手實(shí)現(xiàn)X軸方向移動(dòng)（前后移動(dòng)）。

2、Z軸電機(jī)帶動(dòng)皮帶驅(qū)動(dòng)絲桿實(shí)現(xiàn)Z軸方向移動(dòng)（上下移動(dòng)）。

3、A型機(jī)械手通過(guò)氣缸推動(dòng)夾緊滑動(dòng)支架來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊和松開轉(zhuǎn)向節(jié)。

7 總結(jié)

綜上所述，隨著時(shí)代技術(shù)不斷革新進(jìn)步與人員成本的不斷提高。目前通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備取代人工作業(yè)并高效運(yùn)用機(jī)器人技術(shù)、PLC技術(shù)、實(shí)現(xiàn)機(jī)器人搬運(yùn)轉(zhuǎn)向節(jié)總成取代人員搬運(yùn)，能大幅提升設(shè)備自動(dòng)化水平，并通過(guò)優(yōu)化手法及整合作業(yè)流程，削減搬運(yùn)工件重量超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（單次搬運(yùn)≤15KG）符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，投入設(shè)備后能提高人員的效率，減少員工編程率過(guò)低所產(chǎn)生的生產(chǎn)成本浪費(fèi)。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐文杰，綦法群，馮德貴.基于整流化的生產(chǎn)線精益改善方法研究[J].制造技術(shù)與機(jī)床， 2015（2）：57-62.

[2] 都云飛，姚奇，倪文勝.重型裝備裝配線流線化方案設(shè)計(jì)與管理[J].建筑機(jī)械化，2013（9）：82-83.

[3] 沈宏山，張?zhí)m春，謝昊，等.現(xiàn)代汽車制造工藝布局及其柔性化設(shè)計(jì)[J].時(shí)代汽車，2018，30（9）：82-83，112.