第七章 轿车换挡器半自动装配系统的设计实例

1机械制造自动化技术MechanicalManufacturingAutomationTechnology沈阳工业大学机械学院杨赫然E-mail：283969974@第七章轿车换挡器半自动装配系统的设计实例7.1轿车换挡器装配过程分析7.2轿车换挡器半自动装配系统的总体设计7.3轿车换挡器半自动装配系统的各工位设计分析27.1轿车换挡器装配过程分析

3换挡器总成爆炸图100.1工序：装配手柄杆组件本工序将完成组装换挡杆组件，其中换挡杆组件包括零部件：提拉芯杆组件，芯杆压缩弹簧，手柄杆组件，方形磁铁。将芯杆压缩弹簧装到提拉芯杆组件上，将其放入工装内，如下图将方形磁铁放入工装，将手柄杆组件与RFID保护套装配，并将其放在工装上，将其压紧，完成磁铁的安装，如下图自动涂油启动后，向左推动手柄，完成手柄杆组件与芯杆压缩弹簧和提拉芯杆组件的装配，并将十字卡装配100.2工序：装配电子线束总成此工序将完成上序工件与电子线束总成的铆合，其需要零部件：上序工件，电子线束总成，铆钉将主支架与线束总成，铆钉组装，如图将手柄杆组件插入主支架组件，将工件放入铆合工装内，将线束接头插入线束槽，如图准备就绪后，左手按住工件，右手启动按钮，完成铆合，流入下序120.1工序：装配压块此工序利用工装将压块与上序工件压合。所需零部件为，上序工件，及压块将压块正确放于工装内，位置如图将上序工件放入定位工装内，注意不要压到线束，双手启动按钮，设备将工件夹紧，完成主支架内壁涂油，如图拉出手柄，向下按压，将压块压合，同时完成手柄杆孔的注油，抬起压合手柄，将其复位，如图120.2工序：装配滑动块，O型圈，销钉此工序将完成滑动块与上工序工件的安装，及在滑动块两端安装O型圈，并在滑动块上安装销钉，所需零件：上序工件，O型圈，销钉，滑动块。将滑动块正确放入注油工装，如图完成滑动块自动注油将滑动块与上序工件组装，注意装配方向，如图将工件装入工装，使用O型圈工装在滑动块两侧安装O型圈，如图将工装下压锁定，将销钉装入工件下压工装，将销钉压下，完成安装销钉130工序：装配主支架组件及O型圈此工序将完成上工序件与O型圈，及两轴套组件，和主支架盖的装配。所需零部件，O型圈，主支架盖，轴套组件将两个轴套组件放入注油工装，待自动注油后，将其取下如图两轴套同时放入压合工装内如图将上序工件放入工装内，取下RFID保护套，及十字卡，放入指定位置，如图将主支架盖与主支架组件正确装配拉出压合工装手柄，将主支架盖压下，同时压合两端轴套压合后，将压合工装复位，将O型圈工装套在手柄杆上，装配O型圈装配后将RFID保护套及十字卡重新组装，流入下序60工位：程序刷新及检测此工位将完成主PCB板的程序刷新及检测，所需零部件为主PCB板程序，将主PCB板正确放入烧程序箱中，位置如图，闭合箱盖，系统自动烧程序，结束后电脑提示，将箱盖打开，取出板PCB板

检测主PCB板，将PCB板正确放入检测箱中，位置如图1，闭合箱盖，系统自动检测，结束后，电脑自动提示，将箱盖打开，取出PCB板，放入指定地点140.1工序：PCB板及线束安装此工序将完成小PCB板，主PCB板及三条线束的安装，所需零件为：主PCB板，小PCB板，LED线束，主线束，主板线束将上序工件放入定位工装，如图；双手启动按钮，将工件夹紧将小PCB板放入指定位置，并用手指按下，末端剩余6mm左右双手启动按钮，工装就位，再次双手启动按钮，设备将小PCB板压装到位，工装复位将主PCB板正确放于工件之上，位置如图；双手启动按钮，设备检测二维码安装主板线束与主线束，如图，完成后双手启动按钮，检测线束无误后，工装复位将工件取下安装LED线束，注意线束应卡人线束卡140.2工序：PCB保护盖的安装此工序将完成PCB保护盖的安装，所需零件，上序工件，及PCB保护盖将上序工件放于工装之上，启动左侧按钮，将工件夹紧，将PCB保护盖如图方向放于压合工装之上，设备自动将其吸住逆时针转动手柄，将PCB保护盖下压，压合后将手柄复位，将工件取下145工序：拉索支架组件安装此工序将完成拉索支架与主支架的铆接，所需零部件，上序工件，及拉索支架，铆钉将拉索支架组件与140.2序组件装配，正确放在工装上，拉动手柄压紧工件双手启动按钮，工装移动到铆合位置，同时，O型圈注油，如图取出一个铆钉，放在铆钉枪内，用铆钉枪将拉索支架组件与140.2序工件铆合，完成后单手启动按钮，工装复位，手动抬起压紧工装，如图150工序:上料此工序将完成在托盘上准备左右壳体等部件，所需零部件：左壳体，右壳体，主轴套，P挡解锁，齿形板将P档解锁与右壳体装配，如图将装配好的右壳体组件、左壳体、主轴套、齿形板正确摆放在托盘上，如图，启动按钮流入检测处,检测无误后，启动按钮流入下序155工序：自动注油此工序将完成托盘上壳体组件等部件的自动注油，所需零部件为：左壳体，右壳体组件，齿形板，主轴套托盘运行到此工序，设备检测无误后，自动注油，两壳体各3点注油，齿形板个凹槽均注油，注油完成后，流入下序160.1工序：装配电子线束组件此工序将完成155工序件与145工序件的组装，所需工件，155工序件，145工序件注油完成后，将145序工件与155序件左壳体组装，如图160.3工序：装配子弹头组件此工序将完成子弹头组件的安装，及子弹头弹簧压缩力的检测，所需零部件：上序工件，子弹头，子弹头轴套，子弹头压缩弹簧。将子弹头、子弹头轴套和子弹头压缩弹簧正确装配

将子弹头组件与上序工件装配，完成后，拉下检测工装，检测子弹头弹簧压缩力是否合格检测合格后，缓慢释放手柄，将齿形板与左壳体装配，再将右壳体与左壳体组装，先将LED线束从右壳体孔中穿出，将线束夹在线束夹上，如图162工序：自动检测此工序完成设备对托盘上工件的自动检测，所需零件，上序工件托盘运行到此工序，检测无误后，启动按钮，工件流入下序165工序：螺钉装配此工序将完成左右壳体的螺钉装配工件流入此工位，设备检测无误后，自动将7颗螺钉按指定顺序装配170工序：顶盖左舵安装此工序将完成顶盖左舵安装，并用螺钉固定，所需零件，上序工件，顶盖左舵，及螺钉（5颗）将上序工件放入定位工装，如图；启动按钮，设备对工件进行检测，检测无误后，开始装配螺钉，手持螺钉枪，按照程序指定的顺序装配5颗螺钉，装配完成后，流入下序180工序：底座组件安装此工序将完成170工序件与底座组件的安装，所需零部件为：170序工件，底座组件，螺钉（4颗）

先将底座组件正确的放置在工装上，再将170序工件按照正确的位置与底座组件装配装配好后，按启动按钮，设备将底座组件夹紧，设备对工件进行检测，检测完成后，手动将螺钉放于螺钉枪上，按照设定的顺序装配螺钉（4颗）完成后流入下序190工序：装配换挡器总成此工序将完成换挡器组件与拉索总成的组装，所需零部件：180序工件，推拉索总成，拉索固定卡，密封垫组件，底座盖板组件取一个密封垫组件放在工装的正确位置如图，用压平工装压平，将贴纸揭下，与底座紧密贴合，设备将底座卡紧取一条推拉索总成放在涂油工装上，设备自动注油将推拉索总成和与拉索支架组件装配，将一枚拉索固定卡插入指定位置，拉动下压工装，将拉索固定卡压装到位将粘好密封垫的底座盖板放于盖板之上，拉动压紧工装把手，将底座盖板压入底座，效果如图

将装配完成的换挡器总成挂于成品架上，待末端检测200工序：末端检测此工序将对换挡器总成进行末端检测，检测合格后将完成换挡器总成的生产将自动换挡器总成固定在末端检测设备上，取下黄色保护套放在指定位置，待读取完数据后启动设备运行，完成末端检测。7.2轿车换挡器半自动装配系统的总体设计7.2.1、生产节拍流水线、自动化流水线的节拍就是顺序生产两件相同制品之间的时间间隔。它表明了流水线生产率的高低，是流水线最重要的工作参数。节拍时间=加工时间/数量，本流水线的净劳动时间：每件换挡器423秒，年产量=每年在延长到两班的况下300000件换挡器；因此节拍时间为：TAKTTime(TT)=10659600sec./300000pieces=36secondsTTperpiece因此为了满足流水线节拍时间的要求，应该将目标时间确定为一个36秒的循环时间。547.2.2、周期时间/效率总和经工作报告分析得出：除包装和由零件供应商直接或间接地完成的组件，每一个换档器需要423秒，采用多个工位设备可以更好平衡装配时间，从而保证各道工序的同期化。工位数量和操作人员数量：本流水线的净劳动时间为423秒，工作节拍为36秒，因此操作者人数（理论上）应为：423秒/36秒=12人此外还需考虑如下问题如：-包装时间-填写报告和记录-内在的材料供应-不平衡的工作分配-145工序的拉索支架铆接和安装线束分为两人完成最终决定此条生产线合理配置人数应为15人。557.2.3、满足高效生产要素为使所有操作者实现零件顺利传输和同样的工作强度，需保证每一工序操作者不超过36秒且不小于28秒。为支持单件流程，应分配好前期工作。支持单件流程而在操作者之间不采用传送带或缓冲器。同时有必要为一或两个零件留有专用区域。保证操作者可从前一工位直接取出零件，节约不必要的时间浪费，使装配生产线尽可能小，以避免多余的拿取零件的时间。并为易于取零件可采用流利条。保证零件从每个装配线最合理的位置取用。567.2.4工艺流程描述577.2.4工艺流程描述587.2.4工艺流程描述597.2.4工艺流程描述607.2.4工艺流程描述617.2.4工艺流程描述627.2.5装配线设计总体方案本装配线方案长12.5m，宽7.5m左右，实际尺寸由根据场地，实际工位尺寸决定。63流水线平面布局图64流水线3D布局图65流水线3D布局图7.3轿车换挡器半自动装配系统主要工位设计分析工序70

装配衬套

66①衬垫②调整衬垫③衬套①衬垫②调整衬垫③衬套7.3轿车换挡器半自动装配系统主要工位设计分析工序70

装配衬套

677.3轿车换挡器半自动装配系统主要工位设计分析工序100.1装配换档杆组件①提拉芯杆组件②芯杆压缩弹簧③手柄杆组件④方形磁铁687.3轿车换挡器半自动装配系统主要工位设计分析工序100.2电子线束总成装配①100.1完成组件②电子线束总成③铆钉7.3轿车换挡器半自动装配系统主要工位设计分析工序120.1装配压块①100.2完成组件②压块7.3轿车换挡器半自动装配系统的各工位设计分析工序120.2装配滑动块，O型圈，销钉①120.1完成组件②滑动块③O型圈④销钉7.3轿车换挡器半自动装配系统的各工位设计分析工序130装配主支架组件及大O型圈①120完成组件②轴套组件③大O型圈④主支架盖7.3轿车换挡器半自动装配系统主要工位设计分析工序140.2安装PCB保护盖①140.1完成组件②PCB保护盖7.3轿车换挡器半自动装配系统主要工位设计分析工序145安装拉索支架①140工序完成组件②拉索支架③铆钉7.3轿车换挡器半自动装配系统主要工位设计分析工序150工件摆放在托盘的指定位置①

左壳体②右壳体③主轴套④齿形板7.3轿车换挡器半自动装配系统主要工位设计分析自动输送线7.3轿车换挡器半自动装配系统主要工位设计分析工序170顶盖装配+=7.3轿车换挡器半自动装配系统主要工位设计分析工序180底座装配=+7.3轿车换挡器半自动装配系统主要工位设计分析工序190装配换档器总成+=7.3轿车换挡器半自动装配系统主要工位设计分析工序190装配换档器总成①180完成组件②拉索③拉索卡④密封垫⑤底盖7.3轿车换挡器半自动装配系统主要工位设计分析工序200末端检测7.3轿车换挡器半自动装配系统主要工位设计分析工序200末端检测7.3轿车换挡器半自动装配系统主要工位设计分析工序200