鐘國富 王金成 何杰 歐陽東
摘要:底盤合裝線擰緊設備較多,擰緊機構比較復雜,擰緊技術問題較多,其中擰緊軸氣缸無法帶動擰緊軸與托盤分離,影響整車生產效率,在實際生產過程是比較常見的偶發(fā)問題。擰緊軸套筒對托盤擰緊頭擰緊后,容易出現(xiàn)擰緊套筒與托盤擰緊頭緊緊咬合連接在一起,導致擰緊軸氣缸無法帶動擰緊軸與托盤分離,本文結合實際問題案例進行研究分析,實踐證明,有效的擰緊程序控制策略,可以解決擰緊套筒與擰緊頭分離困難問題。借此為同行提供寶貴的解決方案建議。
關鍵詞:底盤擰緊;擰緊程序設置;擰緊軸套筒分離困難
引言:
一汽-大眾汽車有限公司總裝車間底盤合裝線擰緊設備是ATLAS擰緊軸,擰緊程序執(zhí)行完擰緊任務后,因擰緊軸套筒與托盤擰緊頭發(fā)生形變,擰緊軸上的套筒與托盤上的擰緊頭緊緊地咬合連接在一起,導致擰緊軸氣缸無法帶動擰緊軸與托盤分離,只能通過停線后,人為使用工具干預才能分離,嚴重影響整車生產效率。通過人為干預方式,不能徹底解決擰緊軸與托盤分離困難問題。本文結合實際問題案例進行研究分析,通過優(yōu)化有效的擰緊程序控制策略,可以解決擰緊套筒與擰緊頭結合后無法分離問題。借此為同行提供寶貴的解決方案建議。
1車身底盤主要擰緊設備介紹
車身底盤螺栓通過擰緊軸(AtlasEC)帶動擰緊托盤傳動軸擰緊到車身上,主要擰緊設備有底盤托盤、傳動軸上的擰緊頭、擰緊軸、擰緊軸上的套筒、擰緊控制器、傳動軸氣缸。
2底盤結合擰緊過程現(xiàn)狀
2.1擰緊軸套筒與托盤擰緊頭結合后卡頓無法分離
當車輛到達工位后,擰緊軸驅動托盤上的擰緊頭順時針施加扭力,從而通過傳動軸把扭矩施加在螺栓上緊固。擰緊程序執(zhí)行完擰緊任務后,因托盤擰緊頭發(fā)生形變,擰緊軸上的套筒與托盤上的擰緊頭緊緊的咬合在一起,導致擰緊軸氣缸無法帶動擰緊軸與托盤擰緊頭分離,影響整車生產效率。
在底盤擰緊設備問題中,間歇性出現(xiàn)套筒與擰緊頭結合后分離困難問題,以發(fā)動機排量為1.4T的燃油車為例,整車底盤與車身連接涉及到的被連接件有10個,分別是發(fā)動機與變速箱、前副車架、副車架連接板、前橋型板、后橋型板、油箱、后軸座、后副車架、后副車架多連桿、尾部消音器。通常出現(xiàn)無法分離的擰緊點是中通道橋型板、油箱釘、副車架,這些擰緊點緊固是經過托盤傳動軸上的擰緊頭傳遞扭力擰緊的。而后軸座、油底殼擰緊是擰緊軸直接對螺栓進行緊固,不會出現(xiàn)分離困難問題。
2.2目前的解決手段
當出現(xiàn)擰緊軸套筒與托盤擰緊頭咬合后無法分離問題時,解決方法是用鐵錘敲擊擰緊軸上的套筒,這樣會加快設備損壞,造成設備維修成本浪費。
3擰緊軸套筒與托盤擰緊頭咬合后無法分離原因分析及解決方案
3.1擰緊軸套筒與托盤擰緊頭咬合后無法分離,主要影響因素分析
從人、機、料、法、環(huán)全面深入分析,主要影響因素有2個(表1),1、擰緊過程中傳動軸上的套筒與托盤上的擰緊頭發(fā)生彈性形變。2、擰緊軸分離氣缸力不足。
3.2針對主要影響因素的改善方案及可行性分析
針對主要影響因素,我們提出了2條改進方案,并開展了可行性評估,最終選定了方案2,改善成本無,效果有效。
方案1:增大氣缸分離力,具體方法有2個①更換大量程的氣缸(增大面積,公式:P=F/S),②增大工廠氣壓大小(增大氣壓,公式:P=F/S)。優(yōu)點:消除套筒與擰緊頭分離困難。缺點:成本高;擰緊時往上的力增大,上升速度太快,對中性差;擰緊頭和套筒產生初始力
大,導致擰緊程序監(jiān)控報警;同時也加快套筒和擰緊頭的磨損。
方案2:優(yōu)化擰緊程序。優(yōu)點:無成本,在分離前可消除套筒與擰緊頭之間的咬合力。缺點:無
4擰緊程序優(yōu)化方案驗證
4.1擰緊程序優(yōu)化方案
一汽大眾總裝車間底盤擰緊設備均采用ATLAS品牌擰緊設備,對應的擰緊控制程序軟件是POWERMACS,可實現(xiàn)多步擰緊程序編寫。通過在現(xiàn)有的擰緊程序上增加一個反轉擰緊程序(前提是增加反轉擰緊程序后不能轉動螺栓)。擰緊程序設置為反轉3°以內和反轉力矩不高于擰緊力矩的20%(一般來說擰緊目標衰減不大于目標力矩的50%。舉例說明:一個螺釘?shù)哪繕肆厥?0Nm,最后一步的反轉力矩為20Nm*20%=4Nm,最小力矩衰減為20Nm*50%=10Nm,所以最大的4Nm反轉力矩遠小于最小衰減力矩10Nm。理論上擰緊質量是安全的)。
4.2最終方案確定
通過對程序配置反轉3°的擰緊點進行了1萬次以上殘余扭力檢測,檢測結果無異常。最終選定在擰緊程序中增加反松程序,反松角度設置為3°,反松力矩設置為目標力矩的20%(反松先產生目標力矩的20%時,角度未到達3°,擰緊軸結束工作;或者角度先到反轉3°時,反松力矩小于目標力矩的20%,擰緊軸結束工作)。
5效果及建議
5.1效果
擰緊軸套筒與托盤擰緊頭擰緊程序優(yōu)化后,跟蹤套筒與擰緊頭咬合無法分離情況,缺陷率為0,效果顯著。
5.2建議
底盤擰緊技術復雜程度大,各種技術性問題比較多,是影響提升生產效率的瓶頸點,建議各工廠根據(jù)自己實際擰緊設備情況,找到合適的優(yōu)化方案,解決擰緊軸套筒與托盤擰緊頭卡頓無法分離問題,可極大地提升生產效率。