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柳州发动机工厂缸体、缸盖线拧紧机改造 |
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作者：姜延冬 谭健祥 商成超 |
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上汽通用五菱汽车股份有限公司
一、成果简介
上汽通用五菱汽车股份有限公司柳州发动机工厂缸体、缸盖线拧紧机在保留原设备中的阿特拉斯拧紧轴和相关控制部件同时，通过改造设备结构、重新设计工件定位方式，优化拧紧工艺，将原来缸体、缸盖线共4台悬挂式拧紧机改造为稳定性更好、精度更高的滑轨式拧紧机。
图1 改造后的缸体主轴承盖螺栓拧紧设备结构简图
1.支架；2.辊道；3.THK导轨；4.Altas拧紧枪；5.FESTO汽缸；6.预定位汽缸；7.定位销；8.HMI显示屏；9.电控柜；10.安装基座
改造后的缸体、缸盖线拧紧机：
1、采用安全可靠、准确的滑轨式结构。
（1）垂直方向拧紧工装的下行、拧紧及复位的过程由系统自动完成，由带锁死结构的气缸驱动，拧紧工装的下行由滑轨导向，在行程的终止位置有缓冲器与挡块，使整个运动行程平缓，最终定位准确。
（2）水平方向由操作工手持操作工装沿水平导轨上滑动，由到位传感器判断工装是否移动到位，工装到位后启动交互按钮。设备自动监控当前的状态是否正确，如果不正确，则报警并提示操作工重新移位。
2、采用更合理的定位方案。
改造前工件由前后两侧面的汽缸和挡料装置定位，定位精度差，且汽缸驱动的压紧板易磨损，影响定位。改造后保留原有定位机构，选择耐磨的压板材料，令其实现初定位功能，增加的定位机构动作（图2、图3）完成最终精确定位。
3、优化了拧紧工艺。在ATLAS PLC程序中将缸盖凸轮轴轴承盖的拧紧顺序由原来的2→1→3→5→4改为5→1→2→3→4，将缸体曲轴轴承盖的拧紧顺序由原来的3→2→4→1→5改为1→2→3→4→5, 单个工件拧紧节拍提升6秒。
4、悬挂方式的拧紧机晃动大，操作者易疲劳。
图5 改造前的缸体轴承盖螺栓拧紧设备结构图片
二、技术要点、难点
1、拧紧机整体结构采用安全性、可靠性、准确行高的滑轨式结构；
2、重新设计了工件定位方式、优化了螺栓拧紧工艺；
3、设备改造工作量大，为不影响整线生产，在节假日改造，时间短任务重。
三、经济效益
以下经济效益换算按照SGMW《节约效益换算标准》GMS/CI.02（2.0版本）规定计算。
降低零件报废率，目前缸体因为拧紧机导致工件报废数量平均每月50件，每台缸体成本为600元，每年可节约金额：50件/月×600元/件×12月/年=360000元/年。
缸盖因拧紧机导致工件报废数量平均10件/月，每年可节约金额：10件/月×600元/件×12月/年=72000元/年
因为拧紧机导致的问题工件需要在装配返修确认，需要重新拆装曲轴。按照每月50台返修量，每台返修20分钟，每年可节约金额：（50件/月×12月/年×20分钟元/件）÷60分钟/小时×25.82元/人·小时=5164元/年。
3、设备改造后的4台设备的节拍均提高了6秒，可节约
48854（元）×72JPH÷3600（秒）× 6（秒）× 3（班次）× 4台设备 =70350元
4、人机工程改善效益4000元，安全隐患改进效益4000元。
故共计节约效益：360000 +72000 +5164 +70350+4000+4000 =515514元/年
四、推广价值
缸体、缸盖拧紧改造，通过改造设备结构、重新设计工件定位方式，提高了拧紧过程中的稳定性和拧紧精度，消除了原有设备自身结构限制而存在的质量隐患；改造也优化了拧紧工艺，提高了拧紧效率；同时也消除了悬挂式结构拧紧机坠落隐患，提高了生产的安全性，设备操作更符合人机工程。
五、结论
1、有效地消除了因人工操作而导致的质量隐患；
2、全自动的工艺设计提高了生产率，节拍提升了6S；
3、消除了该工位的安全隐患；
4、改善了人机工程。(end)
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(12/23/2012) |
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