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摘要：如今，汽车已经成为现代人不可或缺的出行工具。动力总成(发动机和变速器)作为汽车的核心部件，直接影响着整车的性能。本文主要讨论了智能监控系统在发动机传动总成中的应用及其对产品质量改进的影响。
关键词：智能监控系统；发动机变速箱；拼合；应用
Powertrain即动力总成，由发动机和变速箱组成。作为汽车最核心的组成部分，发动机为行驶提供驱动力的同时变速箱可以实现档位的变换以适应不同车速下的动力需求。发动机与变速箱通过螺栓进行拼合连接，拼合过程中由工装托台保证拼合精度并用气动或电动拧紧工具对螺栓进行拧紧。同一车型可同时存在多种动力总成配置，这就要求拼合台具有较大柔性，并可对实时生产状况进行监控。
一、动力总成拼合的现状
当前汽车制造公司的解决方案通常是:设置一个区域外的主线，手动使用备件或滑台的发动机和变速箱总成，初始拟合后的传输和发动机气动工具或电动工具紧固连接螺栓，确保发动机和传输连接的强度。
二、柔性组合式拼合台工作原理
随着各车厂制造技术水平的不断提高，对发动机传动总成精度的要求也越来越高。目前主流的装配方式是滑台柔性组合装配平台。在某些形式中，例如，发动机和变速器的制造商通过灵活的模块化分割分裂，其基本结构包含四个梁和中心轴承单元，每个横臂可以装饰最多四个独立的分裂台面，四梁可以导致某些调速不断在轴承的中心轴旋转，为了形成4个位置。每只手臂上都应该有一个“停止-启动”按钮来停止旋转。当按下“停止-启动”按钮时，转台将在限位处停止。此外，为了确保安全运行，除了可以转交给第一站选择定位表面，以下三个站的旋转臂不能翻，操作员按下旋转按钮也是无效的，这个功能是由PLC程序实现的。
发动机变速箱装配表需要有一个粗导协助发动机和变速箱顺利落在精密定位的支持，以确保发动机和变速箱装配精度，应该支持发动机变速箱每个支持块尺寸公差和定位销公差明确需求。分割表支持引擎上横臂的一部分，支持传输直线导轨上的台面的一部分，支持传输部件和发动机台面台面需要有足够的距离，以避免碰撞引擎，齿轮箱，需要满足去除转换器支持所需的工具和操作空间。同时，支撑齿轮箱台面的部件应在滑轨的最远端设有自动锁紧机构，以保证齿轮箱下落时台面不移动。锁紧机构可由操作者简单地取出进行分段操作。直线导轨应保证齿轮箱与发动机在装配时具有良好的一致性，以满足间隙和平行度的要求，使齿轮箱能顺利对准并与发动机上的定位销配合。变速器对发动机的强度应尽可能小，在满足人机标准的前提下，但在最终组合前应有一定的阻力，防止变速器快速撞击发动机。
柔性组合式拼合台的拼合工艺步骤如下：
（1）操作者1吊装发动机至柔性组合式拼合台，并扫描发动机条形码;
（2）操作者2吊装变速器至柔性组合式拼合台，并扫描变速器条形码;
（3）操作者3利用柔性组合式拼合台滑台将变速器推至与发动机贴合，使用气动工具或电动工具打紧发动机变速器连接螺栓;
（4）操作者4将拼合好的动力总成吊装至机运线，运输至发动机主线。
在以上过程中，工人需要手动检查拧紧信号是否匹配，判断是否做停止线处理。劳动强度高并且效率有待提高。如果一个智能监控系统被添加到柔性组合式拼合台，可实现拧紧力矩信息的自动记录和自动停止功能，那就可以更好的实现生产现场的控制和处理，以提高现场质量管理的水平。
三、智能监控系统介绍
智能监控系统本质上是一个系统检测到问题，并及时将问题传送给相关的人，使问题在第一时间得到及时解决，并设置一个视觉系统，提醒生产流程并帮助团队和警报。我们也可以简单的理解为是一种生产车间的呼叫系统。智能监控系统是提高制造质量和生产效率的最有效手段之一。目前已广泛应用于汽车制造行业及汽车零部件制造企业，并迅速向其他制造企业扩展。
智能监控系统通常包含以下几部分：
（1）信号单元装置为发送现场异常信号的终端;
（2）数据库接收来自各信号单元发出的信号;
（3）硬件显示终端包括为LED看板，平板电视等;
（4）软件管理端负责系统的管理及信息查询、分析。
添加智能监控系统后，当操作员使用电动工具拧紧螺栓，拧紧力矩不匹配，信号会通过PLC限位开关，限位开关将柔性拼合平台上锁，在这个时候，柔性拼合平台将无法旋转，操作者将按下红灯停止线。经有关人员检查确认螺栓拧紧力矩不匹配后，将匹配信号输出给PLC，按复位按钮解除警报，柔性拼合平台方可恢复正常工作。同时，所有不匹配的信息都会被系统记录下来，便于后续跟踪。
四、具体实施方案
以某主机厂现有柔性组合式拼合台为例，在原基础上增加智能监控系统及限位开关以实现上述功能，需增加的软硬件设施如表1：
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为保证所有的拧紧不匹配信息都能被监控和记录，在旋转台上或者旋转台控制面板上需具备一个可接入智能监控系统的提示灯，以显示设备处于非正常停止状态。同时旋转台控制系统需要和电动工具的控制信号相配合，如未接收到动力工具紧固的ok信号，则旋转台将无法从拧紧工位3旋转至吊装工位4。
下面结合现场使用（见图1）情况来进一步说明此智能监控系统的具体实施方式。发动机吊至拼合台前，操作者读取装配车辆信息清单上车辆配置以获取需要进行装配的发动机与变速箱组合信息。
首先在工位1处，操作者使用吊具将需要装配的发动机吊装至柔性组合式拼合台，并对发动机进行扫描，若不进行相关操作，则柔性组合式拼合台锁定停止转动并提示操作者进行相关工艺操作。当完成上述操作后，柔性组合式拼合台旋转，发动机流转至工位2，工位2处的操作者吊装正确的变速器并进行扫描后流转至工位3。
工位3处的操作者使用滑台将变速器推至与发动机贴合，預装发动机与变速器连接螺栓，而后电动拧紧工具对螺栓进行拧紧。此时，PLC将对拧紧信号进行收集，若产生拧紧不匹配信号，限位开关将随即锁止柔性组合式拼合台并停线提示操作者，通知相关人员进行处理。当柔性组合式拼合台处于停线状态时，工位3处的动力总成无法流转至工位4进行吊装。待相关人员进行复位操作后，柔性组合式拼合台方可继续运转。
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结束语
通过增加智能监控系统，该发动机变速器拼合台功能得到进一步提升，丰富了实际生产对生产数据进行记录、分析、优化的需求，进一步提升了发动机变速器的拼合质量。同时，该系统通过增加限位机构连PLC，增加了自动停线功能，操作者不再需要通过人为判断信号进行停线操作，大幅度降低了劳动强度。此外，此种方式的优势之处在于，该智能监控系统仅用于控制柔性组合式拼合台拼合台，现场改造量小，且不会影响到发动机主线的生产，灵活性好，适用于拼合台在发动机主线外的工艺布局，可推广性强。在未来，进一步改善的每个主发动机工厂的生产质量要求，组装平台的智能监控系统可以与质量控制系统分析的紧缩数据组装螺栓，从而实现螺栓批次质量的监控和管理。生产车间可以通过监测拧紧波动，及时调整螺栓批号和拧紧设备状态，进一步提高产品的制造质量。
参考文献
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