任學(xué)浩，陶定，宋一飛，任志強(qiáng)

北汽福田汽車股份有限公司歐康動力系統(tǒng)事業(yè)部 山東濰坊 261031

氣缸蓋是發(fā)動機(jī)的重要組成部分，而導(dǎo)管、座圈是缸蓋上的關(guān)鍵零部件，在缸蓋機(jī)加工過程中，導(dǎo)管與座圈的壓裝是一道關(guān)鍵的工序[1]，這是因?yàn)閷?dǎo)管閥座壓裝質(zhì)量直接影響到精加工工序的加工質(zhì)量和缸蓋分裝時的裝配質(zhì)量，并間接影響著發(fā)動機(jī)性能。公司缸蓋線導(dǎo)管座圈壓裝工位為OP50工序，導(dǎo)管、座圈壓裝機(jī)從導(dǎo)管、座圈上料及壓裝為全自動設(shè)備，該設(shè)備的基本構(gòu)造如圖1所示。壓裝的工藝流程為機(jī)器人抓取缸蓋，先對導(dǎo)管、座圈底孔涂油，涂油完畢后進(jìn)入壓裝站位進(jìn)行導(dǎo)管、座圈的自動壓裝，壓裝完畢后利用電子壓機(jī)的力和位移進(jìn)行判斷壓裝是否合格，并將信息寫進(jìn)缸蓋數(shù)據(jù)載體。

圖1 壓裝工位

在缸蓋分裝線以及缸蓋最終目視檢查工位頻繁發(fā)現(xiàn)有導(dǎo)管壓反的情況（見圖2），累計統(tǒng)計16周的生產(chǎn)數(shù)據(jù)（見圖3）壓反的情況發(fā)生概率為0.536%左右，ppm值為5360，過程能力Cpk為0.928，與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Cpk1.33相差很大，過程能力不受控，并且大量的導(dǎo)管在壓反后難識別，流入到裝配線，造成了一定的質(zhì)量隱患，同時也增加了制造成本[2]。

圖2 導(dǎo)管壓反

圖3 導(dǎo)管壓反比例

導(dǎo)管上料正反識別及防錯優(yōu)化

1.導(dǎo)管自動上料流程

氣門導(dǎo)管通過階梯送料機(jī)構(gòu)（見圖4）將料送入合適的溜槽。導(dǎo)管進(jìn)入分級輸送機(jī)，分級輸送機(jī)將導(dǎo)管依次通過分類料道傳送到圓分度工作臺的工位上。

圖4 階梯送料機(jī)構(gòu)

圓分度工作臺（見圖5）工位及流程介紹：①導(dǎo)管進(jìn)入分級輸送；②檢測導(dǎo)管外部直徑；③檢測導(dǎo)管長度尺寸及正反識別；（利用導(dǎo)管兩端結(jié)構(gòu)不同進(jìn)行判斷）；④剔料工位（不合格工件進(jìn)入不合格箱子中）；⑤預(yù)留工位；⑥合格工件將通過軟管繼續(xù)引導(dǎo)，接著通過軟管送料裝置輸送到壓料位。

圖5 圓分度工作臺

2.檢測導(dǎo)管長度尺寸及正反識別

導(dǎo)管壓反的根本原因就是在圓分度工作臺③工位導(dǎo)管正反識別時出現(xiàn)誤判。當(dāng)導(dǎo)管輸送到③工位時位移傳感器下移進(jìn)行長度檢測，長度檢測完畢后與設(shè)備設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對比判斷，當(dāng)導(dǎo)管檢測長度為L1時導(dǎo)管為正（見圖6），當(dāng)檢測長度為L2導(dǎo)管為反（見圖7）。

圖6 導(dǎo)管為正

圖7 導(dǎo)管為反

3.措施優(yōu)化

目前導(dǎo)管自動上料圓分度工作臺③工位為一次檢測判斷，這種正反識別裝邏輯在導(dǎo)管來料質(zhì)量和設(shè)備識別精度上存在誤判，導(dǎo)致在導(dǎo)管壓裝時壓反。根據(jù)導(dǎo)管兩端結(jié)構(gòu)的差異，設(shè)備判斷導(dǎo)管的有效長度不一致的特點(diǎn)，在識別導(dǎo)管正反時分別進(jìn)行兩次檢測，利用兩次對比的結(jié)果進(jìn)行上料（見圖8、圖9）。

圖8 導(dǎo)管正反識別裝邏輯（更改前）

圖9 導(dǎo)管正反識別裝邏輯（更改后）

4.二次防錯增加導(dǎo)管壓反后識別監(jiān)控

利用電子壓機(jī)各種監(jiān)控窗口的功能，增加壓反的二次防錯。由于導(dǎo)管兩端結(jié)構(gòu)不同（見圖10），所以在導(dǎo)管壓入時產(chǎn)生壓力的位移點(diǎn)也不同，導(dǎo)管方向正確時產(chǎn)生壓力位置為342.5mm，導(dǎo)管方向錯誤時產(chǎn)生壓力位置為345.715mm，通過壓入點(diǎn)對比增加壓力監(jiān)控NO-PASS曲線（見圖11），在X方向344～350mm區(qū)域禁止壓裝曲線進(jìn)入。

圖10 導(dǎo)管

圖11 壓裝曲線及NO-PASS曲線

二次防錯的驗(yàn)證：人工將導(dǎo)管放反，在導(dǎo)管壓裝完畢后，壓裝曲線報警提示，不合格缸蓋從剔料輥道剔除，監(jiān)控功能達(dá)到預(yù)期效果（見圖12），能夠起到監(jiān)控的目的，能夠防止不合格缸蓋流入到下一道工序。

圖12 導(dǎo)管壓反曲線

結(jié)語

通過本次防錯功能的增加，起到了根源預(yù)防、過程監(jiān)控的雙保險，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了合格率，避免了壓裝過程中產(chǎn)生的廢品，同時減少了工時、降低了風(fēng)險和控制了成本。防錯技術(shù)的運(yùn)用有效地避免許多人為失誤和設(shè)備自身設(shè)計存在的缺陷。防錯技術(shù)在自動化工廠中已經(jīng)是不可缺少的應(yīng)用工具，在今后要加大力度推廣。