浅谈发动机装配线上自动设备防错控制技术的应用

李婷张玉龙唐磊

安徽江淮汽车集团股份有限公司安徽合肥230000

摘要：本文通过对发动机装配线上自动化设备防错控制技术进行研究归类，为生产线防错规划提供不接受、不制造、不传递缺陷的设计思路，防止多机型生产时发生错漏装等问题。

关键词：发动机装配线；防错

引言

在发动机混线装配生产过程中，由于机型种类繁多，会存在错装、漏装等潜在质量风险，从而降低产品质量，因此，在发动机制造过程中应用防错技术，可以有效降低生产中出现产品品质问题的风险。所谓防错，即采用各种设计、工艺、机构装置等对容易产生质量风险及造成浪费的错误进行提前预测，并采取一定的方法进行预防的过程。

1.防错的应用类别

目前发动机装配线上，主要有设备防错和人工防错两种方式[1]：

设备防错：包含特定的控制程序防错、工装防错、传感器防错、视觉防错等，通过这些防错装置使设备具有自动纠错的能力，对操作的正确性进行实时的检测判断，发现错误立即停止并自动报警出错的地方，直至错误纠正才继续执行下一步操作；

人工防错：主要是采取本工位的自检与后续工位的互检来协作完成，从而保证发动机的制造品质。

2.自动设备防错原则[3]

1）自动化设备不接受缺陷的防错原则：在本工位发现前道工位制造的缺陷产品并停止继续装配；

2）自动化设备不制造缺陷的防错原则：在本工位通过工艺、工装设计确保零部件在装配时无法错装，使可能发生的缺陷预先得以预防；

3）自动化设备不传递缺陷的防错原则：在本工位自动检测装配是否合格，不合格则设备报警等待人工处理；

自动化设备防错的理想状态是不制造缺陷的防错，这是极主动、经济、可预见并防止错误的控制技术。但是由于出现的缺陷或造成的原因不同，或者由于产品的一致性或工艺布局等原因，不接受和不传递缺陷的防错措施也需要同步实施。

3.自动设备防错控制技术的应用

不接受缺陷的防错控制技术

一般在发动机装配线上进入自动设备之前出现装配不合格的情况有以下两种：

1）有RFID读写器的工位：如设备拧紧、电枪拧紧、试漏检测等工位，出现装配不合格的情况，RFID读写器在TAG中写入产品不合格信息。当不合格产品需下线返修流经下一自动设备时，自动设备在执行装配动作之前，先通过RFID读写器读取TAG中产品信息，判断当前产品是否为合格状态，判断结果为不合格状态则设备不执行下一步装配程序，并执行停止器放行程序；

2）无RFID读写器的工位：如手动操作工位发现缸体、缸盖等零件有磕碰划伤现象且无法在线返修需下线处理时，可在发动机托盘上设置特定的结构拨令开关（如下图所示），产品为合格件则拨令开关绿面朝上，装配过程中遇到不合格件时将拨令开关调整为红面朝上。当不合格产品需下线返修流经下一自动设备时，自动设备在执行装配动作之前，首先通过RFID读写器读取TAG中产品信息，判断当前产品是否为合格状态，其次通过接近开关检测拨令开关的位置并判断产品是否为合格状态，判断结果有不合格项则设备不执行下一步装配程序，并执行停止器放行程序。

不制造缺陷的防错控制技术

1）机械结构限位防错：利用工件的固定螺栓孔或定位孔等，设定机械结构，保证工件进入下道工序的状态唯一；如锁夹自动供料设备根据锁夹的外形特征设计了锁夹定向装置，即通过定向装置将锁夹整理成装配所需的状态，将状态不正确的锁夹进行剔除，从而避免锁夹装反的情况。

2）传感器监控：通过传感器的逻辑控制技术来完成的防错；如自动翻转设备前利用接近开关检测工件姿态、型号正确与否、工件有无，并反馈给PLC，从而判断设备该执行的下一步程序，避免因工件姿态不正确出现损坏工件的情况；如分步自动拧紧工位，通过传感器检测设备拧紧顺序，当拧紧顺序与工艺要求不符时，则设备停止继续操作并报警，避免出现制造不合格产品。

3）程序监控：如缸体、缸盖、曲轴自动上线工位，通过扫描或读取其流水号，并与生产程序中设置的机型等信息进行匹配，从而判断缸体、缸盖、曲轴的型号是否与生产计划相匹配，如不匹配，则停止器不予放行；如装配线关键螺栓的拧紧用组合式拧紧机同步拧紧，拧紧机带扭矩、角度及拧紧曲线监控程序，能防止螺栓漏拧、错拧、虚拧等缺陷，当拧紧不合格时设备自动报警，并且不放行工件；

不传递缺陷的防错控制技术

1）传感器检测：通过传感器检测工件是否装配合格，从而判断工件的流向；如通过位移传感器检测曲轴的轴向间隙是否合格、检测油封的压装深度判断油封的压装状态；通过扭矩传感器检测曲轴的回转力矩是否合格，进而判断工件是否合格并判断工件的流向；

2）视觉检测：通过图像摄取装置将被摄取目标转换成图像信号，传递给专用的图像处理系统，根据图像分布、亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像系统对这些信号进行各种运算，进而根据比较结果，来判断产品是否合格，进而判断零件的走向[2]。如自动涂胶设备，通过涂胶照相检测，判断涂胶轨迹是否正确、有无断胶现象等，如发动机打刻设备，通过照相检测判断打刻内容是否正确等。

3）激光检测：在装配线上通常用于对锁夹、胶线的检测。通难过激光扫描锁夹与气门杆之间的高度差，从而判断锁夹压装是否合格，如出现压偏、漏压、未压装到位等，设备报警，并提示错误信息；采用激光检测零件涂胶的轨迹、粗细、是否漏涂，不合格则设备报警。

4.总结

在技术快速发展的今天，生产线自动化装配程度越来越高，对生产过程的质量控制也随之提高，自动化检测技术将不断的提高生产线零部件质量并有效进行防错，在未来发展中，防错技术将得到更广泛的应用。

参考文献：

[1]连家驹.汽车发动机装配线防错技术浅谈.工艺与设备,2010.06:300.

[2]黎海萍.视觉系统在发动机装配生产线上的防错应用,2011(3):141-143.

[3]许可会.设备防错在高柔性化发动机装配线的研究,2011(5):109-114.