第七章 轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例

1機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)MechanicalManufacturingAutomationTechnology沈陽工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院楊赫然E-mail：283969974@第七章轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例7.1轎車換擋器裝配過程分析7.2轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)7.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)的各工位設(shè)計(jì)分析27.1轎車換擋器裝配過程分析

3換擋器總成爆炸圖100.1工序：裝配手柄桿組件本工序?qū)⑼瓿山M裝換擋桿組件，其中換擋桿組件包括零部件：提拉芯桿組件，芯桿壓縮彈簧，手柄桿組件，方形磁鐵。將芯桿壓縮彈簧裝到提拉芯桿組件上，將其放入工裝內(nèi)，如下圖將方形磁鐵放入工裝，將手柄桿組件與RFID保護(hù)套裝配，并將其放在工裝上，將其壓緊，完成磁鐵的安裝，如下圖自動(dòng)涂油啟動(dòng)后，向左推動(dòng)手柄，完成手柄桿組件與芯桿壓縮彈簧和提拉芯桿組件的裝配，并將十字卡裝配100.2工序：裝配電子線束總成此工序?qū)⑼瓿缮闲蚬ぜc電子線束總成的鉚合，其需要零部件：上序工件，電子線束總成，鉚釘將主支架與線束總成，鉚釘組裝，如圖將手柄桿組件插入主支架組件，將工件放入鉚合工裝內(nèi)，將線束接頭插入線束槽，如圖準(zhǔn)備就緒后，左手按住工件，右手啟動(dòng)按鈕，完成鉚合，流入下序120.1工序：裝配壓塊此工序利用工裝將壓塊與上序工件壓合。所需零部件為，上序工件，及壓塊將壓塊正確放于工裝內(nèi)，位置如圖將上序工件放入定位工裝內(nèi)，注意不要壓到線束，雙手啟動(dòng)按鈕，設(shè)備將工件夾緊，完成主支架內(nèi)壁涂油，如圖拉出手柄，向下按壓，將壓塊壓合，同時(shí)完成手柄桿孔的注油，抬起壓合手柄，將其復(fù)位，如圖120.2工序：裝配滑動(dòng)塊，O型圈，銷釘此工序?qū)⑼瓿苫瑒?dòng)塊與上工序工件的安裝，及在滑動(dòng)塊兩端安裝O型圈，并在滑動(dòng)塊上安裝銷釘，所需零件：上序工件，O型圈，銷釘，滑動(dòng)塊。將滑動(dòng)塊正確放入注油工裝，如圖完成滑動(dòng)塊自動(dòng)注油將滑動(dòng)塊與上序工件組裝，注意裝配方向，如圖將工件裝入工裝，使用O型圈工裝在滑動(dòng)塊兩側(cè)安裝O型圈，如圖將工裝下壓鎖定，將銷釘裝入工件下壓工裝，將銷釘壓下，完成安裝銷釘130工序：裝配主支架組件及O型圈此工序?qū)⑼瓿缮瞎ば蚣cO型圈，及兩軸套組件，和主支架蓋的裝配。所需零部件，O型圈，主支架蓋，軸套組件將兩個(gè)軸套組件放入注油工裝，待自動(dòng)注油后，將其取下如圖兩軸套同時(shí)放入壓合工裝內(nèi)如圖將上序工件放入工裝內(nèi)，取下RFID保護(hù)套，及十字卡，放入指定位置，如圖將主支架蓋與主支架組件正確裝配拉出壓合工裝手柄，將主支架蓋壓下，同時(shí)壓合兩端軸套壓合后，將壓合工裝復(fù)位，將O型圈工裝套在手柄桿上，裝配O型圈裝配后將RFID保護(hù)套及十字卡重新組裝，流入下序60工位：程序刷新及檢測此工位將完成主PCB板的程序刷新及檢測，所需零部件為主PCB板程序，將主PCB板正確放入燒程序箱中，位置如圖，閉合箱蓋，系統(tǒng)自動(dòng)燒程序，結(jié)束后電腦提示，將箱蓋打開，取出板PCB板

檢測主PCB板，將PCB板正確放入檢測箱中，位置如圖1，閉合箱蓋，系統(tǒng)自動(dòng)檢測，結(jié)束后，電腦自動(dòng)提示，將箱蓋打開，取出PCB板，放入指定地點(diǎn)140.1工序：PCB板及線束安裝此工序?qū)⑼瓿尚CB板，主PCB板及三條線束的安裝，所需零件為：主PCB板，小PCB板，LED線束，主線束，主板線束將上序工件放入定位工裝，如圖；雙手啟動(dòng)按鈕，將工件夾緊將小PCB板放入指定位置，并用手指按下，末端剩余6mm左右雙手啟動(dòng)按鈕，工裝就位，再次雙手啟動(dòng)按鈕，設(shè)備將小PCB板壓裝到位，工裝復(fù)位將主PCB板正確放于工件之上，位置如圖；雙手啟動(dòng)按鈕，設(shè)備檢測二維碼安裝主板線束與主線束，如圖，完成后雙手啟動(dòng)按鈕，檢測線束無誤后，工裝復(fù)位將工件取下安裝LED線束，注意線束應(yīng)卡人線束卡140.2工序：PCB保護(hù)蓋的安裝此工序?qū)⑼瓿蒔CB保護(hù)蓋的安裝，所需零件，上序工件，及PCB保護(hù)蓋將上序工件放于工裝之上，啟動(dòng)左側(cè)按鈕，將工件夾緊，將PCB保護(hù)蓋如圖方向放于壓合工裝之上，設(shè)備自動(dòng)將其吸住逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，將PCB保護(hù)蓋下壓，壓合后將手柄復(fù)位，將工件取下145工序：拉索支架組件安裝此工序?qū)⑼瓿衫髦Ъ芘c主支架的鉚接，所需零部件，上序工件，及拉索支架，鉚釘將拉索支架組件與140.2序組件裝配，正確放在工裝上，拉動(dòng)手柄壓緊工件雙手啟動(dòng)按鈕，工裝移動(dòng)到鉚合位置，同時(shí)，O型圈注油，如圖取出一個(gè)鉚釘，放在鉚釘槍內(nèi)，用鉚釘槍將拉索支架組件與140.2序工件鉚合，完成后單手啟動(dòng)按鈕，工裝復(fù)位，手動(dòng)抬起壓緊工裝，如圖150工序:上料此工序?qū)⑼瓿稍谕斜P上準(zhǔn)備左右殼體等部件，所需零部件：左殼體，右殼體，主軸套，P擋解鎖，齒形板將P檔解鎖與右殼體裝配，如圖將裝配好的右殼體組件、左殼體、主軸套、齒形板正確擺放在托盤上，如圖，啟動(dòng)按鈕流入檢測處,檢測無誤后，啟動(dòng)按鈕流入下序155工序：自動(dòng)注油此工序?qū)⑼瓿赏斜P上殼體組件等部件的自動(dòng)注油，所需零部件為：左殼體，右殼體組件，齒形板，主軸套托盤運(yùn)行到此工序，設(shè)備檢測無誤后，自動(dòng)注油，兩殼體各3點(diǎn)注油，齒形板個(gè)凹槽均注油，注油完成后，流入下序160.1工序：裝配電子線束組件此工序?qū)⑼瓿?55工序件與145工序件的組裝，所需工件，155工序件，145工序件注油完成后，將145序工件與155序件左殼體組裝，如圖160.3工序：裝配子彈頭組件此工序?qū)⑼瓿勺訌楊^組件的安裝，及子彈頭彈簧壓縮力的檢測，所需零部件：上序工件，子彈頭，子彈頭軸套，子彈頭壓縮彈簧。將子彈頭、子彈頭軸套和子彈頭壓縮彈簧正確裝配

將子彈頭組件與上序工件裝配，完成后，拉下檢測工裝，檢測子彈頭彈簧壓縮力是否合格檢測合格后，緩慢釋放手柄，將齒形板與左殼體裝配，再將右殼體與左殼體組裝，先將LED線束從右殼體孔中穿出，將線束夾在線束夾上，如圖162工序：自動(dòng)檢測此工序完成設(shè)備對(duì)托盤上工件的自動(dòng)檢測，所需零件，上序工件托盤運(yùn)行到此工序，檢測無誤后，啟動(dòng)按鈕，工件流入下序165工序：螺釘裝配此工序?qū)⑼瓿勺笥覛んw的螺釘裝配工件流入此工位，設(shè)備檢測無誤后，自動(dòng)將7顆螺釘按指定順序裝配170工序：頂蓋左舵安裝此工序?qū)⑼瓿身斏w左舵安裝，并用螺釘固定，所需零件，上序工件，頂蓋左舵，及螺釘（5顆）將上序工件放入定位工裝，如圖；啟動(dòng)按鈕，設(shè)備對(duì)工件進(jìn)行檢測，檢測無誤后，開始裝配螺釘，手持螺釘槍，按照程序指定的順序裝配5顆螺釘，裝配完成后，流入下序180工序：底座組件安裝此工序?qū)⑼瓿?70工序件與底座組件的安裝，所需零部件為：170序工件，底座組件，螺釘（4顆）

先將底座組件正確的放置在工裝上，再將170序工件按照正確的位置與底座組件裝配裝配好后，按啟動(dòng)按鈕，設(shè)備將底座組件夾緊，設(shè)備對(duì)工件進(jìn)行檢測，檢測完成后，手動(dòng)將螺釘放于螺釘槍上，按照設(shè)定的順序裝配螺釘（4顆）完成后流入下序190工序：裝配換擋器總成此工序?qū)⑼瓿蓳Q擋器組件與拉索總成的組裝，所需零部件：180序工件，推拉索總成，拉索固定卡，密封墊組件，底座蓋板組件取一個(gè)密封墊組件放在工裝的正確位置如圖，用壓平工裝壓平，將貼紙揭下，與底座緊密貼合，設(shè)備將底座卡緊取一條推拉索總成放在涂油工裝上，設(shè)備自動(dòng)注油將推拉索總成和與拉索支架組件裝配，將一枚拉索固定卡插入指定位置，拉動(dòng)下壓工裝，將拉索固定卡壓裝到位將粘好密封墊的底座蓋板放于蓋板之上，拉動(dòng)壓緊工裝把手，將底座蓋板壓入底座，效果如圖

將裝配完成的換擋器總成掛于成品架上，待末端檢測200工序：末端檢測此工序?qū)?duì)換擋器總成進(jìn)行末端檢測，檢測合格后將完成換擋器總成的生產(chǎn)將自動(dòng)換擋器總成固定在末端檢測設(shè)備上，取下黃色保護(hù)套放在指定位置，待讀取完數(shù)據(jù)后啟動(dòng)設(shè)備運(yùn)行，完成末端檢測。7.2轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)7.2.1、生產(chǎn)節(jié)拍流水線、自動(dòng)化流水線的節(jié)拍就是順序生產(chǎn)兩件相同制品之間的時(shí)間間隔。它表明了流水線生產(chǎn)率的高低，是流水線最重要的工作參數(shù)。節(jié)拍時(shí)間=加工時(shí)間/數(shù)量，本流水線的凈勞動(dòng)時(shí)間：每件換擋器423秒，年產(chǎn)量=每年在延長到兩班的況下300000件換擋器；因此節(jié)拍時(shí)間為：TAKTTime(TT)=10659600sec./300000pieces=36secondsTTperpiece因此為了滿足流水線節(jié)拍時(shí)間的要求，應(yīng)該將目標(biāo)時(shí)間確定為一個(gè)36秒的循環(huán)時(shí)間。547.2.2、周期時(shí)間/效率總和經(jīng)工作報(bào)告分析得出：除包裝和由零件供應(yīng)商直接或間接地完成的組件，每一個(gè)換檔器需要423秒，采用多個(gè)工位設(shè)備可以更好平衡裝配時(shí)間，從而保證各道工序的同期化。工位數(shù)量和操作人員數(shù)量：本流水線的凈勞動(dòng)時(shí)間為423秒，工作節(jié)拍為36秒，因此操作者人數(shù)（理論上）應(yīng)為：423秒/36秒=12人此外還需考慮如下問題如：-包裝時(shí)間-填寫報(bào)告和記錄-內(nèi)在的材料供應(yīng)-不平衡的工作分配-145工序的拉索支架鉚接和安裝線束分為兩人完成最終決定此條生產(chǎn)線合理配置人數(shù)應(yīng)為15人。557.2.3、滿足高效生產(chǎn)要素為使所有操作者實(shí)現(xiàn)零件順利傳輸和同樣的工作強(qiáng)度，需保證每一工序操作者不超過36秒且不小于28秒。為支持單件流程，應(yīng)分配好前期工作。支持單件流程而在操作者之間不采用傳送帶或緩沖器。同時(shí)有必要為一或兩個(gè)零件留有專用區(qū)域。保證操作者可從前一工位直接取出零件，節(jié)約不必要的時(shí)間浪費(fèi)，使裝配生產(chǎn)線盡可能小，以避免多余的拿取零件的時(shí)間。并為易于取零件可采用流利條。保證零件從每個(gè)裝配線最合理的位置取用。567.2.4工藝流程描述577.2.4工藝流程描述587.2.4工藝流程描述597.2.4工藝流程描述607.2.4工藝流程描述617.2.4工藝流程描述627.2.5裝配線設(shè)計(jì)總體方案本裝配線方案長12.5m，寬7.5m左右，實(shí)際尺寸由根據(jù)場地，實(shí)際工位尺寸決定。63流水線平面布局圖64流水線3D布局圖65流水線3D布局圖7.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)主要工位設(shè)計(jì)分析工序70

裝配襯套

66①襯墊②調(diào)整襯墊③襯套①襯墊②調(diào)整襯墊③襯套7.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)主要工位設(shè)計(jì)分析工序70

裝配襯套

677.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)主要工位設(shè)計(jì)分析工序100.1裝配換檔桿組件①提拉芯桿組件②芯桿壓縮彈簧③手柄桿組件④方形磁鐵687.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)主要工位設(shè)計(jì)分析工序100.2電子線束總成裝配①100.1完成組件②電子線束總成③鉚釘7.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)主要工位設(shè)計(jì)分析工序120.1裝配壓塊①100.2完成組件②壓塊7.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)的各工位設(shè)計(jì)分析工序120.2裝配滑動(dòng)塊，O型圈，銷釘①120.1完成組件②滑動(dòng)塊③O型圈④銷釘7.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)的各工位設(shè)計(jì)分析工序130裝配主支架組件及大O型圈①120完成組件②軸套組件③大O型圈④主支架蓋7.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)主要工位設(shè)計(jì)分析工序140.2安裝PCB保護(hù)蓋①140.1完成組件②PCB保護(hù)蓋7.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)主要工位設(shè)計(jì)分析工序145安裝拉索支架①140工序完成組件②拉索支架③鉚釘7.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)主要工位設(shè)計(jì)分析工序150工件擺放在托盤的指定位置①

左殼體②右殼體③主軸套④齒形板7.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)主要工位設(shè)計(jì)分析自動(dòng)輸送線7.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)主要工位設(shè)計(jì)分析工序170頂蓋裝配+=7.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)主要工位設(shè)計(jì)分析工序180底座裝配=+7.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)主要工位設(shè)計(jì)分析工序190裝配換檔器總成+=7.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)主要工位設(shè)計(jì)分析工序190裝配換檔器總成①180完成組件②拉索③拉索卡④密封墊⑤底蓋7.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)主要工位設(shè)計(jì)分析工序200末端檢測7.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)主要工位設(shè)計(jì)分析工序200末端檢測7.3轎車換擋器半自動(dòng)裝配系統(tǒng)主要工位設(shè)計(jì)分析工序200