Ավտոմեքենայի մասերի արտադրություն. Եռաառանցք սերվո ռոբոտի օգտագործմամբ արդյունավետ հավաքման դեպքի ուսումնասիրություն

Ավտոմեքենայի մասերի արտադրություն. Եռաառանցք սերվո ռոբոտի օգտագործմամբ արդյունավետ հավաքման դեպքի ուսումնասիրություն

Նախ, ներածություն. ավտոմոբիլային մասերի հավաքման ցավոտ կետեր և լուծումներ

Որպես ավտոմոբիլային արդյունաբերության անկյունաքար, ավտոմոբիլային մասերի արտադրությունը խիստ պահանջներ է ներկայացնում հավաքման գործընթացում ճշգրտության, արդյունավետության և կայունության վերաբերյալ: Շարժիչի բլոկի հավաքման հանդուրժողականությունները պետք է վերահսկվեն ±0.02 մմ սահմաններում, իսկ փոխանցման տուփի հավաքման ցիկլերը պետք է համապատասխանեն րոպեում 30 միավորից ավելի արտադրական պահանջներին: Ձեռքով հավաքումը ոչ միայն բախվում է տատանվող հմտությունների մակարդակի և կրկնվող աշխատանքի պատճառով առաջացող արդյունավետության խոչընդոտների, այլև դժվարանում է բավարարել նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցների դարաշրջանում էլեկտրոնային բաղադրիչների հակաստատիկ և յուղազերծ հավաքման եզակի պահանջները:

Իրենց հիմնական առավելություններով՝ «բարձր ճշգրտության դիրքավորում + բարձր արագության արձագանք + ճկուն հարմարվողականություն», եռառանցք սերվո ռոբոտները դարձել են այս ցավոտ կետերը լուծելու համար անհրաժեշտ սարքավորումների հիմնական մասը: Այս հոդվածը կվերլուծի, թե ինչպես են նրանք հասնում առաջընթացի ինչպես արդյունավետության, այնպես էլ որակի մեջ՝ ավտոմոբիլային մասերի հավաքման երեք տիպիկ դեպքերի միջոցով:

Երկրորդ և երրորդ առանցքային սերվո ռոբոտների պիտանիությունը ավտոմոբիլային մասերի հավաքման համար

Մինչև ուսումնասիրություններին խորանալը, կարևոր է հստակորեն նշել այն հիմնական ոլորտները, որտեղ դրանց տեխնիկական առանձնահատկությունները համապատասխանում են արդյունաբերության պահանջներին.

Ճշգրիտ համապատասխանեցում. ճապոնական Panasonic սերվոշարժիչի և գնդիկավոր պտուտակահանի օգտագործում, ռոբոտը հասնում է ±0.01 մմ կրկնելիության՝ բավարարելով ճշգրիտ բաղադրիչների, ինչպիսիք են կրողներն ու ատամնանիվները, սեղմման և հավաքման պահանջները։

Արագության առավելություն. Առանց բեռնվածքի առավելագույն արագությունը հասնում է 1.2 մ/վրկ-ի, արագացման ժամանակը՝ ≤0.3 վրկ, համապատասխանելով դրոշմումից և ներարկման ձուլումից հետո անընդհատ հավաքման ցիկլին։

Ճկուն կարգավորում. հավաքման ծրագրերը կարող են արագ փոխվել՝ օգտագործելով Սովորեցրեք կախազարդը, որը նպաստում է նույն արտադրական գծում 3-5 տարբեր բաղադրիչ մոդելների (օրինակ՝ տարբեր ծավալի շարժիչների համար նախատեսված փականային ուղեցույցներ) ինտեգրմանը։

Բնապահպանական համատեղելիություն. IP65 պաշտպանության վարկանիշը դիմադրում է շարժիչային արհեստանոցի յուղոտ միջավայրին, իսկ հակաստատիկ դաստակի լրացուցիչ հավաքածուն համապատասխանում է ավտոմեքենայի էլեկտրոնային բաղադրիչների հավաքման պահանջներին։

Երրորդ՝ երեք տիպիկ հավաքման դեպքերի խորը վերլուծություն

Դեպք 1: Շարժիչի գլանային բլոկի կրող կափարիչների ավտոմատ հավաքում (Գերմանիայի առաջին կարգի մատակարար)
1. Նախագծի նախապատմություն
Հաճախորդի սկզբնական «երկու անձի + պարզ պնևմատիկ գործիք» հավաքման մոդելը ներկայացնում էր երեք հիմնական խնդիր՝ ① Կրող գլխարկի պտուտակների անհամապատասխան ամրացման պտտող մոմենտ (տատանման միջակայք ±5 Ն·մ), որի արդյունքում շարժիչի աղմուկը կազմում էր 1.2%։ ② Գլանային բլոկի (յուրաքանչյուրը կշռում էր 35 կգ) ձեռքով մշակումը հակված էր հարվածների և բախումների, որի արդյունքում ջարդոնի մակարդակը կազմում էր 0.8%։ ③ Մեկ հերթափոխով արտադրական հզորությունը կազմում էր ընդամենը 800 միավոր, որը չէր կարողանում բավարարել OEM-ի 1200 միավոր/հերթափոխ մատակարարման պահանջը։
2. Եռաառանցք սերվո ռոբոտ Լուծում
Ապարատային կոնֆիգուրացիա՝ X առանցքի շարժում 1800 մմ, Y առանցք 800 մմ, Z առանցք 600 մմ, հագեցած պտտող մոմենտով կառավարվող էլեկտրական պտուտակահանով և վակուումային ներծծող բաժակի ծայրային էֆեկտորով։
Հավաքման գործընթացի օպտիմալացում.
The Ռոբոտ Մեզes տեսողական դիրքավորում՝ գլանի մարմինը բռնելու և այն հավաքման կայան տեղափոխելու համար (դիրքավորման ճշգրտություն ± 0.02 մմ)։
Z-առանցքով շարժվող էլեկտրական պտուտակահանը ամրացնում է պտուտակները երեք փուլով՝ նախապես սահմանված ծրագրի համաձայն (նախնական ամրացում 5 Ն·մ → կրկնակի ամրացում 18 Ն·մ → վերջնական ամրացում 25 Ն·մ), ապահովելով իրական ժամանակում պտտող մոմենտի տվյալների հետադարձ կապ։
Մոնտաժից հետո կրող գլխարկի հարթությունը ավտոմատ կերպով ստուգվում է, և թերի արտադրանքը ավտոմատ կերպով մերժվում է։

3. Կիրառման արդյունքներ
Բոլտերի ամրացման պտտող մոմենտի տատանումները նվազեցվել են մինչև ±0.5 Ն·մ, իսկ շարժիչի աղմուկի մակարդակը՝ մինչև 0.15%։
Zhi-ի բախման հետևանքով պատճառված վնասը վերացվեց, իսկ ջարդոնի մակարդակը նվազեց մինչև 0.03%։
Մի հերթափոխով արտադրական հզորությունը մեծացավ մինչև 1350 միավոր, իսկ աշխատուժի ծախսերը կրճատվեցին 60%-ով։

Դեպք 2: Նոր էներգիայով աշխատող տրանսպորտային միջոցի շասսիի ղեկային հոդերի հավաքում (Նոր էներգիայով աշխատող տրանսպորտային միջոցների արտադրողի օժանդակ գործարան)
1. Նախագծի նախապատմություն
Որպես անվտանգության բաղադրիչ, ղեկային հոդի գնդիկավոր միացումը պահանջում է ինտեգրված գործընթաց՝ «գնդիկավոր քորոցի սեղմում + փոշու ծածկոցի հավաքում + պտտող մոմենտի ստուգում»։ Գործող ձեռքով գործընթացը ուներ հետևյալ խնդիրները՝ ① Սեղմման ուժի անճշգրիտ կառավարում (հակված է վնասվելու գերճնշման կամ թերճնշման պատճառով թուլացման պատճառով). ② Փոշու ծածկոցի հավաքումը հակված էր կնճռոտվելու, ինչը հանգեցնում էր վատ ջրամեկուսացման. և ③ Փորձարկման տվյալները հետագծելի չէին, ինչը չէր համապատասխանում IATF16949 հավաստագրման պահանջներին։ 2. Եռաառանցք սերվո Ռոբոտ Սլուծույթ
Հիմնական կոնֆիգուրացիա. Հագեցած է ճնշման սենսորով (±1N ճշգրտությամբ) և ուժով կառավարվող հավաքման մոդուլով, որը հագեցած է անհատականացված փոշեծածկի ընդարձակման հարմարանքով։
Հիմնական տեխնոլոգիական առաջընթացները.
Ճնշման-տեղաշարժի կորի իրական ժամանակի մոնիթորինգ սեղմման-տեղաշարժի գործընթացի ընթացքում, մեքենայի անհապաղ անջատում, եթե կորը շեղվում է ստանդարտ միջակայքից (օրինակ՝ հանկարծակի անկում):
Z-առանցքն օգտագործում է ճկուն ուժի կառավարման ռեժիմ՝ փոշեպաշտպան ծածկոցի վրա կիրառելով 50 Ն հաստատուն ճնշում՝ ապահովելով կնճռոտվելուց զերծ տեղավորում։
Մոնտաժման տվյալները (սեղմման ուժը, պտտող մոմենտը և ժամանակը) ավտոմատ կերպով վերբեռնվում են MES համակարգ՝ ստեղծելով եզակի հետևողականության կոդ։
3. Կիրառման արդյունքներ
Սեղմման հետ կապված թերությունների մակարդակը 2.3%-ից նվազել է մինչև 0.08%, իսկ փոշեծածկույթի կնքման թեստի հաջողության մակարդակը հասել է 100%-ի։
Հասել է գործընթացի տվյալների լիարժեք հետագծելիության՝ հաջողությամբ անցնելով OEM-ի IATF16949 աուդիտը։
Մեկ աշխատանքային կայանում աշխատող մարդկանց թիվը երեքից կրճատվել է մինչև մեկի, ինչը մեկ շնչի հաշվով արդյունավետությունը մեծացնում է 220%-ով։

Դեպք 3: Ավտոմոբիլային սենսորների պատյանների ճշգրիտ տեղադրում (ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկայի ընկերություն)
1. Նախագծի նախապատմություն
Սենսորի պատյանը բաղկացած է պլաստիկե հիմքից և մետաղական վահանից: Հավաքման համար անհրաժեշտ էր 0.05 մմ բացվածք և շփման հետ կապված քերծվածքների բացակայություն (մակերեսի մշակման պահանջ՝ Ra ≤ 0.8μm): Ձեռքով հավաքումը, ձեռքով յուղի և անհավասար ուժի պատճառով, հանգեցրել է մինչև 3.5% արատների մակարդակի և չի կարողացել բավարարել օրական 20,000 միավոր արտադրական հզորության պահանջը:

2. Եռաառանցք սերվո ռոբոտի լուծում

Անհատականացված դիզայն. Օգտագործվում է թեթև ածխածնային մանրաթելային թև (40% քաշի նվազեցում), որը հագեցած է սիլիկոնե վակուումային բաժակով և վերջում տեսողական ուղղորդման համակարգով։

Հավաքման տրամաբանություն.

Տեսողական համակարգը նույնականացնում է պատյանի դիրքավորման անցքերը և ուղղորդում ռոբոտին՝ ճշգրիտ բռնելու համար (դիրքավորման ժամանակը ≤ 0.2 վրկ):

Կիրառվում է «նախ ուղղորդում, հետո տեղադրում» ռազմավարությունը, որտեղ Z առանցքը շարժվում է ներքև 0.1 մ/վ ցածր արագությամբ՝ ապահովելու համար, որ վահանը հուսալիորեն ամրացված է հիմքին։

Մոնտաժից հետո լազերային պրոֆիլոմետրը օգտագործվում է ճեղքը և մակերեսային քերծվածքները ստուգելու համար: 3. Կիրառման արդյունքներ
Զուգավորման մաքրման անցման մակարդակը հասել է 99.92%-ի, իսկ մակերեսային քերծվածքի արատի մակարդակը նվազել է մինչև 0.05%:
Հավաքման ցիկլի ժամանակը մեծացավ մինչև 0.8 վայրկյան/հավաքածու, իսկ օրական միջին արտադրողականությունը կազմեց 21,600 հավաքածու։
Ճարպազերծման և մաքրման գործընթացը կրճատելով՝ մեկ հավաքածուի արժեքը կրճատվել է 0.8 յուանով։

Չորրորդ՝ Եռաառանցքային սերվո ռոբոտների հիմնական արժեքի բացահայտումը

Ինչպես ցույց են տալիս վերը նշված դեպքերը, դրանց արժեքը ավտոմոբիլային մասերի հավաքման մեջ գերազանցում է պարզապես ձեռքի աշխատանքի փոխարինումը: Փոխարենը, դրանք հասնում են «արդյունավետության, որակի և արժեքի» եռանկյունաձև օպտիմալացմանը.

Արդյունավետության բարելավում. «Բարձր արագությամբ շարժման + գործընթացների ինտեգրման» միջոցով մեկ կայանի արտադրողականությունը միջինում աճում է 80%-150%-ով՝ բավարարելով ավտոարտադրողների «ժամանակին» մատակարարման պահանջները։

Որակի ապահովում. «Փորձի վրա հույս դնելը» «տվյալների վրա հիմնված վերահսկողությունով» փոխարինելով՝ հիմնական գործընթացներում թերությունների մակարդակը, ընդհանուր առմամբ, կրճատվում է մինչև 0.1%-ից ցածր, ինչը համապատասխանում է ավտոմոբիլային արդյունաբերության PPM մակարդակի որակի չափանիշներին։

Ծախսերի օպտիմալացում. Բացի աշխատուժի ծախսերի անմիջական կրճատումից, թաքնված ծախսերի խնայողությունները ձեռք են բերվում նաև ջարդոնի կրճատման և շահագործման հանձնման ժամանակի կրճատման միջոցով (փոխակերպման ժամանակը 4 ժամից կրճատելով մինչև 15 րոպե): Ներդրումների փոխհատուցման ժամկետը սովորաբար 12-18 ամիս է:

Հինգերորդ՝ ընտրության և իրականացման առաջարկություններ

Բաղադրիչների ընտրությունը՝ հիմնվելով դրանց բնութագրերի վրա.
Ճշգրիտ մեխանիկական բաղադրիչներ (օրինակ՝ կրողներ). նախընտրելի են պտտող մոմենտի/ճնշման հետադարձ կապով կոնֆիգուրացիաները։
Մեծ, ծանրաբեռնված բաղադրիչներ (օրինակ՝ գլաններ). Պահանջում են բարձր բեռնվածության սերվոշարժիչներ (խորհուրդ է տրվում ≥500 Վտ):
Էլեկտրոնային բաղադրիչներ. Պահանջվում են հակաստատիկ մոդուլներ և մաքուր որակի ծայրային էֆեկտորներ։
Կենտրոնացում արտադրական գծի ինտեգրման վրա. խորհուրդ է տրվում ինտեգրվել MES-ի և տեսողական ստուգման համակարգերի հետ՝ փակ «հավաքում-ստուգում-հետևողականություն» ցիկլ ապահովելու համար։
Թույլ տվեք ճկունություն. ընտրեք ընդարձակվող առանցքներով մոդել (որը աջակցում է չորս/հինգ առանցքների արդիականացումներին)՝ ապագա արտադրանքի տարբերակները հաշվի առնելու համար։

Վեցերորդ՝ Եզրակացություն

Ավտոմոբիլային արդյունաբերության էլեկտրաֆիկացման, ինտելեկտի և թեթև քաշի նվազեցման ուղղությամբ անցման ֆոնին, եռաառանցքային սերվո ռոբոտներ զարգացել են լրացուցիչ սարքավորումներից մինչև էական հատկանիշներ։ Անկախ նրանից, թե դրանք հավաքում են ավանդական վառելիքով աշխատող տրանսպորտային միջոցների շարժիչներ, թե ինտեգրում են էլեկտրոնային բաղադրիչներ նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցների համար, դրանք ճշգրտությամբ և արդյունավետությամբ վերաձևավորում են բաղադրիչների արտադրության արդյունավետության սահմանները։