目前轮胎螺母拧紧机在国内外各大型汽车生产厂家已经 得到广泛的应用,轮胎螺母拧紧机代替了以往的手工轮胎螺 母拧紧,既省时又省力,并且具有精度高、效率高、噪音小、 速度快的优点。现阶段各主机厂为节约成本、提升生产效率, 往往会将不同产品在同一生产线上进行生产,这就对生产线 的柔性化生产提出了很高的要求。
1 轮胎拧紧中存在问题
江淮汽车某工厂总装车间主要生产轻卡江淮铃宽中窄系 列车型,这些车型的轮胎螺母个数不一致,分为五个和六个 螺母,且在一个车间一条生产线上生产。若增加轮胎拧紧设 备,一般需要增加五轴轮胎拧紧机和六轴轮胎拧紧机左右共 4 台设备,为此江淮汽车相关工程师通过研究,增加一种六五轴混合自动变位螺母拧紧机,既降低设备成本和人工成本, 又减小员工的操作难度。
2 方案设计
轮胎螺母拧紧机一般由导轨滑车系统、悬挂机构、拧紧 机滚筒单元、控制单元、精度测试仪、拧紧机滚筒单元到控 制柜的电缆组成。方案工程。
2.2 控制方式 扭矩控制、角度控制、扭矩控制+角度监测、角度控制+ 扭矩监测、屈服控制等。
2.3 钢构型式 在装配线两侧沿线方向分别布置 2 根 KBK 轨道,在轨 道下方通过横滑车联接径向 KBK 轨道(双轨形式),使每 侧的设备都能实现 X、Y 两个方向的随意运动。
2.4 悬挂装置 采用平衡气缸作为悬挂平衡系统,通过开关驱动可轻松 实现上下活动,上下活动行程为 500mm。下部设有支杆(牙 条)装置,根据现场悬吊情况,调整距地面的高度;部分特 殊情况可选自动进给机构,自动回退。
2.5 拧紧轴主机箱体(操作体)方案。 拧紧机操作体为悬挂式,装配姿态为卧式操作,拧紧机 操作体重量,操作体外罩、前后板采用非关键部位镂空处理, 通风散热减重,主机重量约 290KG,2 根直式拧紧轴平均 22KG/根,4 根偏置式拧紧轴平均 27KG/根,操作体重量约 140KG。拧紧机操作体五-六变位偏心问题,通过选配滑块使 操作体在五轴与六轴状态重心无偏离。拧紧机操作体外壳为 钢板喷塑处理,内部固定有扳手轴,轴外部伸出部分连同套 筒部分长度约 400mm,且输出花键轴可伸缩,伸缩行程大于 50mm。拧紧轴箱体前部设有一个双开关手柄,上面设有“上 升”和“下降”按钮,点动后可实现操作体上升和下降动作, 而且可转动操作体,以便于进行任意角度螺母的装配。拧紧 轴箱体后部也设有一个双开关手柄,上面设有“启动”和“复 位”按钮,点动“启动”可实现自动拧紧及检测的过程,而 在拧紧过程中点动“复位”可使系统工作停止,在待机时按住“复位/反转”可使系统反转,松开按钮即可停止。
操作盒上布置有蜂鸣器、合格及不合格指示灯、手动正/ 反转开关、急停开关、变位开关、机型选择开关等。分别说 明如下: 蜂鸣器:在合格、不合格或有故障出现时,伴有不同的 响声提示。 合格指示灯:拧紧合格后指示灯亮。 不合格指示灯:任何一根轴拧紧不合格时指示灯亮。 手动正/反转开关:可实现单个轴的手动拧紧和松开工 作。 复位按钮:在拧紧过程中点动“复位”可使拧紧工作停 止,在待机状态下按住“复位”可使系统反转,松开按钮即 可停止。 急停按钮:在出现故障或紧急情况下,按下按钮,驱动 器及电机将断电保护。机型选择开关:装配机型变化时用开关来选择已预设拧 紧工艺参数,不必每次都到电控柜修改。即:可通过档位选 择相应的力矩值,装配机型变化时用。2.6 电缆随行及挂线装置 每台设备电缆都配备独立的导轨,用于电缆吊挂及随行;电缆外部配高强度尼龙套管用于保护;挂线滑车下面有专用 管箍与电缆外套固定,电缆可自由活动。
3 变位方式
3.1 操作体变位方式 针对用户目前车型轮胎 6 螺母(分度圆直径为Ф222.25 mm)车型及 5 螺母(分度圆直径为Ф203.2mm),此次方案 设计为六-五轴混合自动变位形式,变位节拍≤5 秒。
4 在总装车间的应用
轮胎螺母拧紧机(6 轴变 5 轴)江淮汽车某工厂案例如 图 5,具体拧紧动作及顺序为:
车辆前轮进入作业工位后,操作者通过扫描枪扫描车型 代码或手动选择按钮两种方式设置车型,拧紧机自动切换拧 紧程序;操作工沿导轨前后左右移动拧紧机,快速、轻便、 准确对准后内轮胎螺栓或螺母,人工启动拧紧机工作,到达 预置扭矩值后,拧紧轴停顿等待所有拧紧轴都达到预置扭矩 后,所有拧紧轴自动反松至一定角度;系统再次自动拧紧, 到达预置扭矩后,拧紧轴停顿等待所有拧紧轴都达到预置扭 矩后,所有拧紧轴再自动从预置扭矩拧紧到***终扭矩。操作 面板显示合格,移开拧紧机;移动到前轮位置,对前轮拧紧, 前轮拧紧过程同后内轮胎,拧紧结束,移开拧紧机;然后移动到后外轮胎位置,对后外轮胎拧紧,后外轮胎拧紧过程同 前轮。全部拧紧结束后,操作者手动沿轨道将拧紧机拉回到 初始位置,整个工作循环操作力:≤30N。
5 结语
随着工厂自动化技术不断的成熟,自动变位拧紧机在汽 车总装车间应用越来越广泛,在保证生产效率和产品品质的 前提下,如何柔性化生产是一个车间可以达到降低成本的*** 终目的。
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