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        國(guó)五國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)并存下的車身制造防錯(cuò)策略

        2022-05-17 07:56:58湯政憲蒙慶根朱永輝
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2022年13期
        關(guān)鍵詞:國(guó)五內(nèi)板行程開關(guān)

        湯政憲,蒙慶根,朱永輝

        (上汽通用五菱汽車股份有限公司重慶分公司,重慶 401120)

        國(guó)五國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)在全國(guó)范圍內(nèi)不同時(shí)間段的逐步切換,造成現(xiàn)有車型存在多項(xiàng)配置,以我公司某車型為例,不同配置的白車身總共有七種。而國(guó)五國(guó)六的白車身總成,只是部分支架,安裝定位點(diǎn)的更改,這種不明顯的小改動(dòng)增加了白車身制造的難度,在批量生產(chǎn)中如何精準(zhǔn)識(shí)別零件,杜絕錯(cuò)裝漏裝,防止逃逸流出車身車間,成為當(dāng)前白車身生產(chǎn)的難點(diǎn)。針對(duì)車身制造防錯(cuò),介紹幾種防錯(cuò)策略在我公司的生產(chǎn)車間的具體應(yīng)用。

        1 工裝防錯(cuò)

        工裝防錯(cuò)通過識(shí)別零件差異特征,在正式焊接之前控制夾具設(shè)備關(guān)夾動(dòng)作發(fā)揮防錯(cuò)作用。一般設(shè)計(jì)在設(shè)備一序或二序關(guān)夾動(dòng)作之前。通過識(shí)別差異特征有無控制某部分夾具的關(guān)夾動(dòng)作,以控制設(shè)備正?;虍惓硖嵝巡僮髡哌x裝零件是否存在錯(cuò)漏裝。在本工位正式焊接生產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)問題,操作者重新根據(jù)產(chǎn)品要求替換正確零件,避免逃逸事件以及事后帶來的返修成本損失。

        根據(jù)生產(chǎn)線設(shè)備以及控制程序原理的不同,我公司現(xiàn)有生產(chǎn)線配置的工裝防錯(cuò)一般有以下四種策略。

        1.1 氣控識(shí)別防錯(cuò)

        當(dāng)制造設(shè)備為純氣控控制拼臺(tái),在零件差異特征位置增加行程開關(guān)以及邏輯閥控制氣控按鈕操作,當(dāng)零件裝配正確時(shí)夾具正常關(guān)夾,當(dāng)錯(cuò)裝零件時(shí)拼臺(tái)夾具不能關(guān)夾。通過控制設(shè)備動(dòng)作提醒操作者是否錯(cuò)漏裝零件,當(dāng)設(shè)備不能正常工作時(shí)提醒操作者需更換正確零件。

        以某車型國(guó)五國(guó)六車型為例為匹配下車體更改,該車型國(guó)六后側(cè)圍內(nèi)板下部增加缺口(如圖1所示),該零件差異不明顯可能會(huì)導(dǎo)致裝錯(cuò),所以在工裝夾緊壓頭上增加氣動(dòng)行程開關(guān),用于檢測(cè)缺口位置。原理如圖2所示:采用常閉氣動(dòng)行程開關(guān),氣路中串聯(lián)兩位氣動(dòng)開關(guān)。生產(chǎn)國(guó)五車型時(shí),旋鈕旋到國(guó)五擋位,且當(dāng)行程開關(guān)壓到國(guó)五零件狀態(tài)(如圖3所示)零件時(shí),氣路導(dǎo)通則下一組夾具可以正常關(guān)夾,若下一組夾具不能繼續(xù)關(guān)夾,提醒操作者檢查確認(rèn)車型是否選擇正確或者零件是否裝錯(cuò);反之生產(chǎn)國(guó)六車型一樣。

        圖1 國(guó)六后側(cè)圍內(nèi)板(增加避讓缺口)

        圖2 氣控防錯(cuò)識(shí)別原理圖

        圖3 國(guó)五后側(cè)圍內(nèi)板

        1.2 接近開關(guān)識(shí)別防錯(cuò)

        在底層單元,氣控邏輯元件只能識(shí)別1,識(shí)別0的檢測(cè)較為復(fù)雜。而電控信號(hào)可識(shí)別1和0兩種狀態(tài)。故當(dāng)拼臺(tái)設(shè)備為電控拼臺(tái)時(shí),可選擇接近開關(guān)檢測(cè)有無,或者電控行程開關(guān)。根據(jù)零件的差異大小來觸發(fā)通斷狀態(tài)來識(shí)別零件裝配是否正確。

        某車型國(guó)六零件右后輪罩內(nèi)板(如圖4所示)重新設(shè)計(jì),相比國(guó)五零件(如圖5所示)變得更“長(zhǎng)”,且在該上件工位已有基本型/標(biāo)準(zhǔn)型、5座/78座、兩種車型等超過10組識(shí)別開關(guān),已經(jīng)不適用氣控防錯(cuò)。其電控防錯(cuò)如圖6所示,在右后輪罩內(nèi)板增加一處接近開關(guān)識(shí)別國(guó)六,而國(guó)五零件不能被識(shí)別,配合車型匹配旋鈕進(jìn)行防錯(cuò)。

        圖4 國(guó)六右后輪罩內(nèi)板

        圖5 國(guó)五右后輪罩內(nèi)板

        圖6 增加接近開關(guān)識(shí)別國(guó)六右后輪罩內(nèi)板

        1.3 電控行程開關(guān)防錯(cuò)

        某車型前地板存在燃油車(如圖7所示)與電動(dòng)車(如圖8所示)區(qū)別,變化較大,分析判斷利用地板橫梁上的孔進(jìn)行防錯(cuò)區(qū)分,可實(shí)施性和可維護(hù)性均較好。其電控防錯(cuò)如圖9所示,在工裝壓臂安裝一個(gè)歐姆龍行程開關(guān)(常閉),當(dāng)生產(chǎn)電動(dòng)車時(shí),行程開關(guān)行程改變,內(nèi)部電路導(dǎo)通,導(dǎo)通型號(hào)與PLC中車型匹配,匹配成功則給機(jī)器人動(dòng)作的信號(hào),否則,機(jī)器人不動(dòng)作并發(fā)出警報(bào)提示員工檢查。反之,生產(chǎn)燃油車一樣。

        圖7 燃油車前地板

        圖8 電動(dòng)車前地板

        圖9 防錯(cuò)行程開關(guān)

        1.4 氣控+電控防錯(cuò)

        國(guó)六排放主要包括電子控制器(ECU)系統(tǒng)軟硬件開發(fā),相比于國(guó)五的ECU支架(如圖10所示),國(guó)六的ECU支架新增了安裝點(diǎn)關(guān)聯(lián)更改(如圖11所示),兩種狀態(tài)的右前大梁焊合總成共存(ECU支架為大梁總成的下一級(jí)零件),需要進(jìn)行防錯(cuò)裝識(shí)別。

        但由于工裝的干涉,現(xiàn)有直接開關(guān)識(shí)別的方式無法實(shí)現(xiàn),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研究設(shè)計(jì)出氣動(dòng)伸出機(jī)構(gòu)+接近開關(guān)識(shí)別進(jìn)行防錯(cuò)。原理:接近開關(guān)安裝在氣缸活塞2桿的一端,夾具關(guān)夾時(shí)氣缸伸出,接近開關(guān)識(shí)別有無感應(yīng)。當(dāng)生產(chǎn)國(guó)六車型時(shí),接近開關(guān)有感應(yīng)信號(hào),PLC中匹配車型,匹配正確則給出繼續(xù)動(dòng)作的信號(hào),否則,夾具停止繼續(xù)關(guān)夾并報(bào)警。反之,國(guó)五車型也一樣。

        以上4種工裝防錯(cuò)策略為我公司主要使用的策略,根據(jù)生產(chǎn)反饋及使用經(jīng)驗(yàn),如圖12所示,從防錯(cuò)識(shí)別準(zhǔn)確性以及投資成本兩個(gè)因子對(duì)4種策略做簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)以及選用參考。

        圖1 0國(guó)五ECU支架

        圖1 1國(guó)六ECU支架(新增國(guó)六安裝點(diǎn))

        2 智能防錯(cuò)

        智能防錯(cuò)主要指自動(dòng)識(shí)別零件、分析,做出反饋。通過攝像頭拍照識(shí)別,差異對(duì)比分析確定是否執(zhí)行正確操作。因其識(shí)別有效性較高,目前逐漸成為車身制造中的主流防錯(cuò)策略以焊點(diǎn)防錯(cuò)為例,一般焊接主要控制焊接缺陷如漏焊、虛焊及毛刺等,虛焊、毛刺由焊接參數(shù)、搭接狀態(tài)和員工操作等多種因素影響,通常根據(jù)流程文件規(guī)范執(zhí)行,并進(jìn)行定期工藝紀(jì)律檢查。但是,漏焊依然時(shí)有發(fā)生,即使是機(jī)器人焊接也不能100%保證,而且人工檢查難免出錯(cuò),由此帶來潛在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)較高,所以車身制造團(tuán)隊(duì)自主研究焊點(diǎn)視覺報(bào)警系統(tǒng),該系統(tǒng)流程如圖13所示,基于Python開發(fā),通過高清攝像頭拍攝焊點(diǎn)圖片,輸入程序分析,現(xiàn)場(chǎng)使用狀態(tài)如圖14所示,若焊點(diǎn)位置和數(shù)量異常,則發(fā)出警報(bào),提示現(xiàn)場(chǎng)管理人員進(jìn)行確認(rèn)。

        圖1 4程序自動(dòng)識(shí)別標(biāo)記焊點(diǎn)位置和數(shù)量

        圖1 3視覺系統(tǒng)檢測(cè)流程

        圖1 2防錯(cuò)策略評(píng)價(jià)圖

        3 結(jié)束語

        目前本公司主要采用前期設(shè)計(jì)防錯(cuò)和制造過程自主設(shè)計(jì)防錯(cuò),不僅平衡了防錯(cuò)和錯(cuò)漏裝產(chǎn)生效益之間的關(guān)系,還充分發(fā)揮員工創(chuàng)新創(chuàng)造能力。在實(shí)踐中摸索出的這一套防錯(cuò)方法,防錯(cuò)效果好,有很好的推廣價(jià)值。未來,更智能的新設(shè)備,更先進(jìn)的材料,更巧妙的思路,會(huì)持續(xù)運(yùn)用到車身防錯(cuò)中,助推汽車制造向智能化、精準(zhǔn)化發(fā)展。

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