行程开关在白车身制造质量防错方面的应用

发表时间:2020/7/6   来源:《工程管理前沿》2020年第26卷3月第8期   作者:李孟洋
[导读] 零件漏装和混装一直是困扰白车身制造质量的难题。
        摘  要:零件漏装和混装一直是困扰白车身制造质量的难题。本文介绍了一种新的改善思路,利用行程开关的功能特性,实现在生产过程中从工程上监控零件安装质量防错的目的。
关键词:行程开关  质量防错  漏装  混装
1、前言
        随着N300车型产品的不断丰富和生产效率的快速提升,白车身制造过程质量控制难度也提高了很多。如何确保某一零件在安装过程中不会漏装,如何确保不同车型的同一零件不会混装,都是值得深入研究的课题。
        以往的经验是,我们在安装零件的工位加强培训员工辨识零件的能力,提高员工标准化操作的执行力,并在下工序设一互检工位进行质量监控,以确保质量缺陷不逃逸。可是单纯的靠提高员工操作来控制质量,总会出现由于个人疏忽导致漏装、混装的缺陷逃逸,如何从工程上制作防错来提高制造过程质量控制呢?本文介绍一种小电器——行程开关,应用在车身车间生产现场,很好地解决了零件漏装以及不同车型零件混装的问题。
2、行程开关的定义、种类和原理
        行程开关是一种常用的小电流主令电器。它利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路,达到一定的控制目的。通常,它被用来限制机械运动的位置或行程,使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。
        行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。本文所讨论的是滚轮式行程开关,它的工作原理是当运动机械的挡铁(撞块)压到行程开关的滚轮上时,传动杠连同转轴一同转动,使凸轮推动撞块,当撞块碰压到一定位置时,推动微动开关快速动作。当滚轮上的挡铁移开后,复位弹簧就使行程开关复位。其结构原理如图1所示。
       



                     图1 滚轮式行程开关结构图
       
3、行程开关在生产现场质量控制的实践
3.1 行程开关应用在防止零件漏装方面
   白车身的焊接过程首先需要将零件从料框内取出,安装到拼台上。有些零件较小,比如侧围上、中、下翼子板安装支架,有的零件安装后被遮挡,比如N300L顶盖焊接梁位于顶盖冲压件下部,这些都对零件是否安装的质量检查加大了困难。如果零件漏装后,将对下工序的进一步装配带来问题,导致质量事故的发生。
        针对这一问题,结合行程开关的功能特性,把行程开关与生产线平台上关夹按钮串联起来,组成一个闭合回路。当零件安装后,零件会碰撞滚轮,触发行程开关常开触点变为常闭触点,此时按下关夹按钮后电路接通,夹具正常关闭。如果零件漏装,行程开关处于常开状态,此时按下关夹按钮后电路仍处于断路状态,夹具不能正常关闭。这样就能从工程上有效防止由于个人操作疏忽导致的零件漏装缺陷逃逸。这一方法应用普及性广,使用简单,目前已经在白车身制造过程中多处使用(如图2、3、4)。
  
图2翼子板上部安装支架   图3翼子板中部安装支架  图4翼子板下部安装支架
3.2 行程开关应用在防止不同车型零件混装方面
        根据市场客户的需求,同一个产品平台的型号较多,那么各车型白车身对应的零件状态就有不同。相对于基础车型而言,往往只是某几个零件的差异,这些差异零件相对于基础车型零件也只是在某一部位存在差异,这种差异有两种情况:基础车型零件有,非基础车型零件没有;或者基础车型零件没有,非基础车型零件有。
现在“有差异”用I表示,“没有差异”用O表示,这样就将行程开关的接通断开与零件状态联系到一起。以N300侧围为例:N300共分基本空调、标准空调、基本非空调、标准非空调四种基本车型,四种车型零件区别如表1所示:                                                       






                         表1  N300不同车型侧围的零件区分表
        四种车型转换通过转换开关来切换,当车型转换开关切换到某一车型后,该车型所用零件将被固定,即使符合其他车型,夹具也会自动识别零件与当前车型不符,以标准非空调为例:将车型转换开关切换到标准空调位置,则四组行程开关会将后侧围外板、中门槛外板、前侧围外板、后侧门上导轨四种零件状态固定。               
        车型转换开关切换到标准非空调位置,前侧围外板、中门槛外板、后侧围外板为有孔状态,安装到位后行程开关无动作,处于I状态,中门上导轨为双耳朵状态,行程开无动作,处于 I状态(如表2所示),这时,感应四种零件状态的行程开关都处于I状态,与车型转换开关相符,电路可以接通,夹具可以正常关闭。若此时四种零件有任意零件装错(O状态)电路处于断路状态,夹具无法正常关闭。






表2 标准空调型零件状态
        N300四种基本车型中B柱内板的状态是由中门上导轨决定的,当中门上导轨状态为I时,B柱内板状态也为I,两件不在同一拼台安装,这样利用中门上导轨来决定B柱内板状态即可,车型转换开关也可不用,当两组行程开关状态为:I 、I或则为O 、O时电路都为接通状态,行程开关动作状态为:两组同时动作或是同时不动作,当两组行程开关为:O 、I状态时电路处于断路状态,夹具无法正常关闭,说明零件混装。
        以基本车型为基准,当有零件变更(即车型变更时)时,所涉及到的零件个数为N,那么,此时决定这一车型的条件就会有:N+1个(每个零件对应的行程开关、车型转换开关),满足的条件越多,混装的几率就会越小。
        行程开关、车型转换开关,关夹按钮这些条件将串联在一起组成一个串联电路,每一个这些行程开关的常开常闭触头结合,只有符合当前车型时,所有开关的触头才会处于常闭状态,这时,按下关夹按钮电路就会接通,夹具才能正常关闭。
        4结论
        小改善,大收益。行程开关的使用,为生产现场质量控制提供了新的思路,改变了单纯靠人去监控质量的做法,有效降低了质量逃逸的风险。同时构造比较简单,成本较低,可以通过简单改进,灵活应用在现场的其他方面。比如检测输送链前进后退是否到位、检测自行小车上升下降过程是否到位等,对于生产运行、质量控制、人机工程的消除都起到了很好的应用。
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