汽車發動機和變速箱自動化裝配技術研究

安建龍

摘要：近年來，我國工業領域飛速發展，汽車行業取得不小成就。變速箱與發動起作為汽車的核心構成部分，直接影響汽車運作情況。本文將主要圍繞二者的技術構成展開分析，并探究其核心技術。旨在提高我國汽車裝配技術水平，實現行業可持續發展。

關鍵詞：汽車發動機；變速箱；自動化裝配技術

近年來，我國不斷加大國產汽車的科研力度，一大批具有自主知識產權的汽車被我國的汽車企業生產出來。雖然如此，我們還是應該清楚地看到國產汽車和進口汽車存在著一定的技術差距，這些差距主要表現在發動機和變速箱上。國外先進汽車的變速箱正逐漸向輕量化、簡單化、性能優異化發展，受這些新理念、新技術的影響，我國汽車企業也不斷加強與國外先進汽車企業進行技術經驗交流。現在我國汽車發動機的裝配技術和變速箱裝配技術也在迅速進步，已經能夠為客戶提供技術先進、性能可靠的汽車產品。

1.汽車發動機與變速箱裝配線的技術組成

因為汽車發動機與變速箱裝備技術組成包含電氣、氣動、機械以及信息等多方面，同時汽車發動機與變速箱配線工作組成由自動、半自動、手動工裝、物流輸送以及信息管理等方面。并且汽車發動機與變速箱裝配通常分為裝配、檢測以及物流三大工作部分，例如裝配技術也包含選配技術、壓裝技術以及拆解技術等。上述各類工作組成導致汽車發動機與變速箱裝配極其繁瑣與復雜，因此工作人員進行發動機與變速箱裝配時，需確保采用正確的安裝技術，才能夠保障汽車發動機與變速箱的機械運行效率以及質量問題。從而工作人員裝配發動機過程中，極其容易發生半成品與廢品的情況，為能夠有效避免裝配過程中發生問題，需要及時發現錯誤的裝配檢測技術以及有效的檢測修復發動機與變速箱的裝配技術。通過采用桁架機械手技術增加運輸距離能夠較大的加快裝配產品的流通以及輸送物流環節的速度。

2.發動機和變速箱裝配線的生產目標的關鍵技術

近年來，我國的汽車企業對裝配線越來越重視，這是因為裝配線對汽車發動機與變速箱的質量有著非常重要的作用。為了讓汽車的發動機和變速箱質量越來越好，我國汽車企業對裝配線的要求越來越嚴格，裝配線的生產制造目標也越來越高。在裝配線生產的過程中，每一個工位的操作都會具有唯一性，生產線將會越來越具有現代化、智能化、數字化等優勢。目前，我國發動機和變速箱裝配線有以下幾種關鍵技術：

2.1機器人裝配技術

在工業生產過程中機器人具有極其重要的作用，我國汽車企業已經較長時間的在裝配生產過程中采用機器人。其中較為常見的裝配機器人為垂直多關節型機器人、平面關節型機器人（scARA）以及直角坐標型機器人等，例如垂直多關節型機器人具備6個自由角度，從而能夠任意在空間上進行安裝，而平面關節型機器人機構較為精密，并且具有較高的速度、精度以及較好的柔順性等優勢。我國現階段可進行使用雙臂機器人，雙臂機器人與傳統的單臂機器人相比較，雙臂機器人能夠完成諸多較為復雜的裝配工作。由于雙臂機器人能夠對多個零件的多個平面進行柔性涂膠，以及能夠達到機械設備的自動柔性擰緊。并且自動涂膠機器人能夠有效的對機械設備進行清理膠頭以及避免侵油，從而有效的延長機械設備的使用壽命以及最大化的確保機械設備使用的可靠性“。

2.2桁架機械手技術

在搬運工序過程中運用桁架機械手技術能夠有效提高運輸工作的效率，并且能夠實現較高的精準度進行轉運機械設備。同時結合工作環境的實際情況需求，進行桁架機械手制作時可選擇雙臂形式或者單臂形式。為能夠有效避免桁架機械手搬運距離較長，需人為的進行調整搬運距離，保證桁架機械手搬運距離為十幾米或者幾十米。為桁架機械手能夠高效的進行搬運工作，需對桁架機械手的搬運距離進行防護，并且通過對防護設計進行設置物流通道，能夠精準的定位以及避免損壞工件等問題。

2.3避免錯誤系統

在汽車發動機和變速箱自動化裝配的過程中，難免會出現各種各樣的錯誤，這些錯誤有時候會給汽車的發動機和變速箱帶來嚴重的故障。為了消除和識別這些裝配過程中出現的問題，就需要運用防錯技術，防錯技術系統是每一個裝配線必不可少的重要組成部分。

防錯技術主要包括限位開關、視覺系統、條形碼系統、智能料架、光電傳感器等系統，能夠有效地消除各種裝配錯誤。對于零件漏裝、螺栓擰緊順序出錯、零件裝配錯誤、托盤姿勢錯誤等問題，防錯技術系統都能夠識別并迅速糾正，保障裝配線能夠安全高效的運行。

2.4自動化裝配模擬系統

通過對裝配線上的設備進行采用自動化裝配模擬系統，能夠有效對汽車發動機與變速箱裝備的流程可能性進行評估與改進，從而對裝配線的運行效率進行最大化的提高。在模擬物流環節過程中，需盡量減少自動化裝配模擬系統的庫存量，盡量提前發動機與變速箱的運行時間，并且最大程度的進行投資資本的優化，從而能夠確保汽車企業大幅度提高生產率。通過利用自動化裝配模擬系統能夠及時有效的發現影響整個裝配線的環節，并且根據對發動機與變速箱產量與廢品量進行準確的計算，能夠有效科學的對各個工作環節的參數進行科學調整。同時通過發動機與變速箱的年產量進行精準的計算，對裝配系統與運輸路線進行合理驗證“。由于自動化裝配模擬系統能夠對裝配過程進行科學研究真實的模擬生產，并且能夠及時對裝配過程中存在的問題進行有效的處理，從而能夠最大程度上的對汽車發動機與變速箱進行優化與改進。

2.5功能試驗技術

功能試驗是通過與制造和產品工程中規定的功能參數完全一致或模擬類似的數據對產品質量進行驗證。有代表性的功能試驗有發動機冷試臺架，泵功能試驗臺架，噴油嘴屬性臺架，如使用空氣作為替代介質進行模擬操作。目前發動機裝配線上配置冷試設備已成為普遍要求，發動機在線冷試后可以減少發動機熱試的比例，節省熱試機的設備投入，節省大量的能源，減少排放。

結語

目前，網絡化、柔性化、數字化是自動化裝配線的一個發展方向。網絡化技術可以對裝配過程中的數據進行實時采集和分析，在出現質量問題時，提醒管理部門采取措施；提供歷史查詢功能，使質量管理部門能對一段時期的裝配質量情況有一個全面的了解，對產品的質量提供了有效的保障。裝配線的柔性混裝能力已經成為評價裝配線性能的重要指標，裝配機器人是柔性化自動裝配系統的核心設備。未來發動機裝配線上的裝配設備將日趨機器人化，裝配機器人在整個裝配線中所占的比例日趨提高。國內在柔性自動化裝配線技術方面已經非常成熟，產品也有多個成功案例。數字化是柔性裝配必不可少的技術，是實現不同型號產品混裝的基礎。數字化裝配采用信息識別系統，對零件進行追蹤識別，并通過網絡發送零件的裝配信息。隨著國內汽車行業的進步，相信國內的裝配技術會取得更大的發展。