驅動軸自動輸送線設備

徐康軼

廣汽本田汽車有限公司 廣東 廣州 510000

引言

隨著勞動成本的不斷增加，以及驅動軸裝配生產過程中存在的困惑，調查了國內主流的車廠前驅動軸備件都也是手動裝配線，操作人員要手工搬運總成零件進行裝配。國外汽車企業都是機器人代替人工作業，實現自動化安裝和機器人搬運。但機器人自動化安裝工程編成率低，國外實現機器人代替人工作業，實現自動化安裝和機器人搬運，投資費用非常高，投入多，產出少。而本次的所導入的設備是依靠國內技術，以低成本不但實現驅動軸自動輸送線，而且同時工程編成率達到95%。國內車企首創驅動軸線自動輸送的汽車企業。

1 驅動軸裝配線人員及工程內容

以某工廠為例：原驅動軸備件區為裝配線，有8個裝配崗位：

左右擋泥板轉向節安裝。

搬運左右轉向節壓裝制動盤。

搬運左右轉向節總成安裝制動鉗。

搬運左右轉向節安裝驅動軸。

以上提及的八個崗位工程是裝配完成后通過人手搬運，將已完成零件傳遞到下個工序，零件的較重容易造成員工勞動損傷。

2 驅動軸裝配線崗位人員搬運重量

針對現場裝配線各崗位人員搬運重量進行調查，實測崗位員工操作搬運零件的過程中重量超過國家標準（體力搬運重量限值準則 GB 12330-90）單次搬運≤15KG，存在員工勞動強度超標及增加不同程度的身體機能勞損問題。

3 崗位工程工時及工程編程率

某工廠的稼動工時為50秒。現場共八個崗位，工藝技術測量其理論操作工時與實際操作工時做對比：

崗位①②理論操作工時37秒，實際操作工時41秒。

崗位③④理論操作工時35秒，實際操作工時36秒。

崗位⑤⑥理論操作工時45秒，實際操作工時43秒。

崗位⑦⑧理論操作工時47秒，實際操作工時39秒。

根據現場理論工時與現場實測結果顯示，八個崗位所需工時平均占工時的85%，工時寬松導致用工效率低，但在此基礎上增加工程，會導致崗位工時超出問題。

4 現場物流占用面積

驅動軸裝配線占用地面物流面積約125㎡，占據現場大量綠色通道區域及物流區域，造成現場綠色通道變窄行走困難，物流調配零件異常。

5 問題點及推進方案確立

驅動軸裝配線八名員工在日常工作過程中，勞動強度大，但單臺工程工時不飽和，占總裝科工時的85%，占用占地面積等，需要解決勞動強度問題，參考某汽車制造裝配線，導入大型的自動化設備，故然可以解決該問題，但缺點是需要耗費大量的投入成本及后期保養成本，有存在導入規格不一致的車型（零件）時，需要設備廠商對設備進行調試、修改程序，需要耗費時間，難以滿足高速發展的汽車制造業。故需要通過自主研發方案及自主購置投入設備的方式，針對現場存在的問題，通過該臺設備能極大的降低自動化所造成的成本問題。

6 技術應用的解決方案

（1）主體輸送線結構：主體結構采用鋁合金材料進行組裝，整體結構包括：鏈條、升降臺、檔位開關等，主體分為上下兩層循環輸送臺板。

（2）自動搬運機械手結構包括：A型機械手X軸、A型機械手Z軸、A型機械手旋轉。

A型機械手X軸結構包括（圖一）：

(1)、主底板。(2)、深溝球軸承。(3)、軸連接鍵。(4)、主動同步輪。(5)、同步輪鍵。(6)、定位墊片。(7)、深溝球軸承。(8)、主動軸。(9)、伺服減速電機。(10)、X軸伺服減速電機座。(11)、X軸主動軸承座。(12)、X軸光軸壓緊塊。(13)、X軸光軸固定座。(14)、光軸。(15)、同步帶。(16)、光軸滑塊。(17)、X軸從動座。(18)、X軸膠鏈固定架。(19)、X軸膠鏈定位架。(20)、X軸同步帶輪從動軸。(21)、X軸從動軸外卡環。(22)、從動同步輪。(23)、軸連接鍵。(24)、軸承座蓋板。

A型機械手Z軸機構包括（圖二）：

(1)、Z軸骨架。(2)、Z軸膠鏈固定架。(3)、Z軸膠鏈活動架。(4)、Z軸電機座蓋板。(5)、伺服電機。(6)、Z軸從動軸承蓋板。(7)、深溝球軸承。(8)、Z軸精密絲桿外卡環。(9)、精密螺帽。(10)、Z軸絲桿連接件。(11)、滑塊。(12)、滑軌。(13)、走線蓋板。(14)、精密螺桿。(15)、深溝球軸承。(16)、軸鎖定螺母。(17)、軸連接鍵。(18)、連軸器。(19)、軸連接鍵。(20)、伺服電機安裝座。(21)、Y軸壓緊板。(22)、Y軸固定座。(23)、Z軸膠鏈固定架。(24)、同步帶連接壓緊板。

A型機械手旋轉結構包括（圖三）：

(1)、葉片式擺動氣缸。(2)、轉動連接桿主桿。(3)、軸連接鍵。(4)、連軸器。(5)、軸連接鍵。(6)、軸鎖定螺母。(7)、深溝軸承。(8)、轉動軸。(9)、調心軸承。(10)、內卡卡環。(11)、定位銷。(12)、夾緊滑動支架。（13）、夾緊抓手。（14）、定位銷。(15)、尼龍定位抓塊。(16)、工件固定氣缸底板。（17）、工件固定氣缸。（18）、氣缸連接頭座。（19）、氣缸連接底座。（20）、氣缸。（21）、外卡卡環。（22）、定位保護氣缸。（23）、Z軸轉動軸鎖母。

實現技術方案：

1、X軸電機帶動皮帶驅動機械手實現X軸方向移動（前后移動）。

2、Z軸電機帶動皮帶驅動絲桿實現Z軸方向移動（上下移動）。

3、A型機械手通過氣缸推動夾緊滑動支架來實現夾緊和松開轉向節。

7 總結

綜上所述，隨著時代技術不斷革新進步與人員成本的不斷提高。目前通過自動化設備取代人工作業并高效運用機器人技術、PLC技術、實現機器人搬運轉向節總成取代人員搬運，能大幅提升設備自動化水平，并通過優化手法及整合作業流程，削減搬運工件重量超過國家標準（單次搬運≤15KG）符合國家標準，投入設備后能提高人員的效率，減少員工編程率過低所產生的生產成本浪費。