發布時間：2022-02-15
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在汽車座椅裝配的過程中，成熟良好的汽車座椅裝配擰緊技術方案，能減少生產過程中的缺點和失誤，保證出廠座椅的螺栓擰緊質量和可靠性，大大減少后續使用過程中的事故。若出現不規范的汽車座椅裝配擰緊，在使用過程中可能會出現座椅突然隨著車輛剎車，向前后或向下移動，產生異響等情況，輕則影響駕駛員操作，重則危及整車人的生命。由此看來，開展針對性的工藝研究，找出經濟可靠的汽車座椅螺栓智能擰緊技術方案十分必要。
無錫丹尼克爾作為自動化領域的高新技術企業，憑借創新技術與人性化的理念，提出的汽車座椅螺栓智能擰緊技術方案已被多家知名汽車座椅制造商引入到生產線中，顯著降低了汽車座椅裝配操作人員的工作強度，提高了工作效率，保障了汽車座椅裝配一致性，提升了產品品質，保證了駕駛人員行車的安危。
丹尼克爾汽車座椅螺栓智能擰緊技術方案除了能自動判斷鎖付結果是否OK/NG,還能在擰緊NG時給出NG的類型和原因，通過聲光警示與操作者實現人機交互。充分利用計算機技術使每一顆擰緊的螺絲產生記錄，讓每一個產品鎖付質量有結果可追溯，實現產品鎖付的數據化。
某全球知名汽車座椅制造商也通過引入丹尼克爾螺栓智能擰緊技術方案，優化了汽車座椅的即時組裝工作。在該生產線上，丹尼克爾智能擰緊統每天會完成大約8500次的座椅擰螺絲工作。座椅裝備有個體識別數據的應答器。一旦座椅到達擰緊工位上，則讀取應答器，智能電批擰緊座椅兩側的若干螺釘。如果座椅上缺少螺釘，系統會將該產品揀出并發出警告信息。由于每個步驟都是在傳送帶上依次展開，智能擰緊統可在有限空間內與工人并肩工作，同時通過數字化監控，可防止有問題的座椅繼續在傳送帶流動。這不僅提高了生產效率，更近一步保障了產品的可靠性。此外，丹尼克爾智能擰緊統直觀的用戶界面，編程簡潔、設置方便，任何工人都可以通過手動示教完成操作。
該方案中包括智能電批，工具控制器，軟件系統，工業上位機，掃描設備,組成智能擰緊統。系統使用的智能電批搭載的是我司高精度扭力控制算法，扭力精度控制在±7.5%以內；參數可設可調；擰緊記錄可保存、易導出并上傳至MES，工作記錄可追溯。核心部件均采用進口部件，從源頭上保證產品的質量、壽命和穩定性。工具控制器使用的是可視化設計界面，結合多媒體技術，讓系統的工作狀態和結果一目了然，讓操作員通過聲音或燈光指示明確即時的工作結果。本系統硬件上實現模塊化，防錯設計；軟件簡潔，操作簡單。
丹尼克爾智能擰緊統防錯設計
產品裝配中，常出現的錯誤時螺栓擰緊失效，其普遍形式為：
1、未作業。員工由于休息回來后，或者由于兩個操作員換班，不清楚當前產品是否完成作業時；
2、擰緊數量不正確。由于批量化生產，流水線作業，流水線24 小時不停歇，工人持續作業，避免工人由于疲勞操作造成的漏擰。
3、擰緊順序。當擰緊螺栓的數量≥2 時，現場的工藝會在標準作業指導書中規定，兩顆螺栓的擰緊順序，作業員根據操作作業指導書完成作業，當大量、連續作業或生產在夜班進行，且頻繁操作，容易造成疲勞，過程的一致性，將失去保證。
4、未達到目標力矩，提前松掉工具扳機。由于作業員疏忽，提前松掉工具扳機，造成未達到合格力矩；
5、螺栓歪斜。由于操作空間問題、人工控制偏差等，在操作過程中螺栓歪斜，會出現力矩值OK，但是螺栓還有很長的一段還在外面，螺栓的法蘭沒有與被連接件表面貼合，擰緊目的失效，產品功能失效。
丹尼克爾智能擰緊統可針對上述問題，進行位置防錯控制。
設備通訊
MES 系統主要應用于工廠制造單間面向上層管理的綜合信息化與生產信息化的管理系統，幫助管理者協助更可靠地管理下層信息平臺。其主要的功能包括但不限于產品制造數據的統計管理、生產規劃的管理、產品追溯等。在本智能擰緊技術方案中，通過MES 系統環境下，進行掃描條形碼操作，調用智能電批的擰緊程序，選擇工程設計的力矩要求（之前在智能電批中，按照國家標準，并通過客戶認可，將對應的螺栓扭矩設置好），完成擰緊后，將擰緊結果傳給電腦，將擰緊結果打?。ㄒ痪S或二維碼），粘貼在產品上，同時電腦記錄并保存，完成追溯，其擰緊結果一一對應。
工裝定位用的模塊有帶行程開關傳感器報錯，物料有感應開關，放止漏裝，智能電批每一次擰緊的數據都會被采集、記錄，以備追溯，另外引用丹尼克爾位置、順序防錯系統，以實現位置防錯，適用于豎直平面上的擰緊工序及水平面上的擰緊工序，確保擰緊的位置、數量、力矩均符合設計要求的參數，并配合MES（制造執行系統），對操作員的每一個動作進行約束，使操作員的每一次作用在產品上的參數得到控制，以備相應的工程師進行查找、分析。另外該系統預留和MES 的以太網通信系統，與PLC 的通信方式通過Ethernet；系統與線體互鎖聯動防錯，通過I/O 硬接線實現。
丹尼克爾汽車座椅螺栓智能擰緊流程
在汽車座椅螺栓智能擰緊工作過程中，首先是將加工座椅傳輸至擰緊工位，接著丹尼克爾智能擰緊系統進行判斷是否進行擰緊操作，如不需要則直接進行下一傳輸。在判斷需要進行擰緊操作后，掃描槍掃描總成條碼（RFID 讀取座椅加工信息），擰緊系統根據該座椅之前的加工信息進行判斷，起動對應的程序。在擰緊操作過程中，擰緊系統在擰緊各點的同時還需判斷是否開始切換工作點。在完成該操作后回歸初始位置，系統判斷本次操作是否合格，若不合格則需要進行返修，合格產品解鎖工位完成流水線作業。整個系統工作流程如下圖所示
總結
擰緊方案的驗證和選擇是控制過程質量的十分重要的一環，如果擰緊過程不穩定，將導致不穩定的擰緊質量輸出，給車輛售出后顧客乘坐帶來難以預料的風險。汽車座椅螺栓的扭矩控制是一項系統而又繁瑣的工作，實質是實踐→驗證→調整→再實踐的復雜過程，生產中任何一個“變化點”的出現，都會導致扭矩產生異常波動。只有進行動態管理，才能保障整車交給顧客使用時的可靠性。丹尼克爾汽車座椅螺栓智能擰緊方案可在任意角度完成鎖緊螺絲工藝，擰緊扭矩可達到105N.m，擰緊策略豐富，防呆防錯，數據追溯，完全勝任汽車座椅擰緊應用，解決了生產空間狹窄、干涉較多、工位緊湊等難題。
