主机厂智能拧紧工具技术平台方案.docx
主机厂智能拧紧工具技术平台方案一、背景拧紧工具是汽车生产工艺中不可或缺的一部分，它主要用于对汽车零部件进行紧固。在汽车生产过程中，拧紧操作的质量直接影响着汽车的安全性和使用寿命。因此，主机厂需要采用智能拧紧工具来提高生产效率和产品质量。为了实现这一目标，我们需要一个完善的智能拧紧工具技术平台方案。二、汽车行业拧紧工具的3个阶段发展趋势装配形式表现形式优点缺点第一阶段手动作业开口扳手，气扳机，峰值式扭矩扳手等操作简单，成本低，节拍快拧紧结果取决于装配者的经验、身体状况等不可控因素第二阶段智能柠紧可进行数据传输的高精度拧紧轴，定扭工具，残余扭矩扳手等装配质量提升，拧紧结果一致性高，数据可追溯，大扭矩位置省力增效成本较高，较比气动工具效率低第三阶段智能拧紧系统车间或工厂级智能设备集中管理，装配、检测过程问题的智能分析等拧紧信息智能采集、上传、分析I闭环管理I设备状态及合格情况一键式查看，质量状态时时监控成本较甑需依托监控位置点智能设备普及手动作业暂能拧紧信息化拧案系统三、技术架构智能拧紧工具本体技术架构设计智能拧紧设备本体主要由变压系统，主控单元，轴控单元，电机驱动系统，拧紧轴，非标机构组成。1.1 变压系统：结合设备本身电压要求，通过三相变压器进行变压。1.2 主控单元：通过控制、协调各轴控单元来实现整个系统拧紧动作的调控输入、保存拧紧过程所需的各项参数及结果，方便保留追溯对拧紧结果进行判断，输出合格不合格信号对与之有关的硬件进行检测，如有故障自动报警。1.3 轴控单元:接受主控单元的指令，并按指令控制所对应的轴进行工作；接受拧紧轴中扭矩传感器传送来的信号，进行放大和转换判别拧紧结果,并给出合格与否；将拧紧结果传送给主控单元。1.4 电机驱动系统：按照轴控单元发出的指令，输出功率，伺服电机旋转；按拧紧系统要求，处理转换转角信号，监控电机运行状况。1.5 拧紧轴：把驱动器输入的电能转换成旋转的机械能输出以驱动负载；把电动机旋转的转角信号输出送给驱动器，扭矩/角度传感器用以检测拧紧过程的扭矩/角度。1.6 非标机构：适用于产品结构专项设计，包含壳体形态，特殊拧紧机构，反力机构等。2拧紧设备网络通讯设计拧紧设备网络通讯设计，按系统架构，一共划分3层，各层功能如下。2.1 生产管理系统等负责提供产品信息及拧紧信息；拧紧设备网络接收相关信息转化为拧紧指令。2.2 拧紧信息智能采集系统将指令下发至各工位智能拧紧设备；采集各工位智能拧紧设备的拧紧扭矩、曲线、完成时间等相关信息；监控各工位智能拧紧设备的状态，作业时间，异常情况报警；对拧紧信息进行SPC分析，合格情况统计，质量补偿并形成目视化看板，质量报表等。2.3 各工位智能拧紧设备接收指令进行拧紧作业;拧紧结果上传至智能采集系统。四、技术平台方案1、依据主机厂智能化发展趋势，并立足于公司现状，需选择从智能拧紧设备品种涵盖，非标设计能力，智能拧紧设备稳定性，信息化保障能力，服务能力5个方面制定智能拧紧设备技术平台策略。1.1 智能拧紧设备供应商所涵盖产品应至少涵盖以下种类，在非标设计方面应保障上述设备的正常使用O自动化拧紧单轴拧紧机多轴拧紧机特殊拧紧头枪式定扭工具工二Xeiz1.2 智能拧紧设备的大范围覆盖，要求在设备可动率95%的前提下保持稳定。2、智能拧紧设备供应商应具备工厂/车间级拧紧信息的设计、搭建、管理及维护能力，保障解放公司拧紧信息化建设及发展3.1 智能拧紧设备非标机构设计的合理性直接影响到所制造的产品是否使用与特定的场景，其中包含外观尺寸的确认，局促空间的特殊拧紧结构，抗反力机构的选型等，经过调研，目前主流智能拧紧设备制造企业阿特拉斯，马头，AMT,博世，英格索兰均有专业团队进行非标模块的设计，在制作方面或自己在国内建设集成车间，或委托国内企业进行代工。3.2 商用车产品结构多样化，制造商在非标设计方面尤其是难点问题解决应具备成熟案例以供参考。3.3 非标制作选用代工方式的，应选用成规模的，拥有完善技术储备及生产作业的优质企业，避免小作坊加工，难以保障制造周期及产品质量。4、拧紧轴：4.1 拧紧轴的合理的选用对质量控制，成本，设备轻量化，操作便利性等方面均有重要影响。尤其针对大扭矩拧紧点，经调研发现,常规大扭矩拧紧点拧紧轴的选用主要分为两种，分别为大扭矩直轴和小扭矩直轴+扭矩放大器。5、供应商能力总结：5.1 经综合对比，制造商在大扭矩拧紧点方案设计时应优先选用直轴，未经允许严禁使用小马拉大车的方式来降低项目成本，从而导致设备使用效果不佳，售后维护成本大幅度增加。5.2 设计制造产品涵盖材料要求种类，针对特殊拧紧位置应具备专项问题解决能力。5.3 具备非标设计能力，在国内拥有非标设施的加工装配车间或指定代工厂，代工厂应满足材料要求，非标设计人员具备3年以上相关工作经验，人数不低于5人。5.4 设计制造产品性能应得到行业广泛认可，近三年在国内外知名汽车制造企业签署过战略合作协议。5.5 具备主机厂各单位各类在用拧紧设备、工具的服务能力及经验，近5年承接过国内外主流汽车行业的服务任务，提供不少于1个服务案例。
