一、概述

  发动机是汽车领域技术zui密集的关键部件，在汽车发动机装配过程中，由于被装配零件的多样性、工艺的繁琐性，线就是显得尤为重要。线是一个对发动机顺序装配的流水线工艺过程，每个环节的控制都必须具备高可靠性和一定的灵敏度，才能保证生产的连续性和稳定性。

   线主要包括总装线、分装线、工位器具及线上工具等。在总装线和分装线上，目前国内普遍采用柔性输送线输送工件，并在线上配置自动化装配设备以提率。

   柔性输送线主要有摩擦辊道和启停式动力辊道两种，输送速度一般为3-15m/min。摩擦辊道为连续运行方式，行进速度恒定。输送线上设置停止器，定位准确可靠。发动机托盘的使用，可适应多品种机型装配需要，操作灵活，并符合人机工程的需要。线上可配置装配托盘输送工件，托盘可在工位间实现积放，一个工位可积放多个托盘。也可采用特别处理的辊面实现无托盘输送。启停式输送辊道只在需要输送工件时启动辊道运转，为了启停平稳，通常采用变频电机。工位间无需设置停止器，但每个工位需要单独驱动，不论是否配置托盘，工件只能按照预先设置的工位积放，其柔性较擦辊道差，成本也较摩擦辊道高，但使用寿命长、耗能少，通常用于重型装配线的输送。辊道传动方式为锥齿轮或链传动。采用减速电动机驱动，运行稳定可靠，噪声小，基本不需日常维护。辊道纵梁可采用铝合金材料或钢板制成，并敷设盖板及外罩板，专机工位设置护网。

   装配线上的自动化设备主要有自动打号机、旋紧机、自动翻转机以及其化装配设备，可大大提高装配线的装配能力。目前，装配线普遍采用现场总线控制方式，通过现场分布I/O统一控制装配线的运行及完成各工位间的通信。组建现场信息监控系统采用以太网等方式，完成装配线上的信息采集、排产下达、工位监控及装配提示等功能。

二、的发展趋向

1、 非同步式柔性装配线

丰田公司的总装配生产线与零部件生产车间呈“河流水系”样布局。全厂同步均衡生产，物流与生产流协调一致，zui终流入总装配。各零部件制造过程及其内部没有过量在制品。这种布局物流路线短、物流顺畅，减少了物流成本和时间，易于实现准时生产的目标。装配线实现“混流”装配。为了适应多品种小批量生产的要求，丰田公司在一条生产线上混合生产不同规格的产品。具有一定柔性的U形布局的装配生产线（图1）取代了具有单一功能的装配线。

 

                              图1    U形生产线布局

a）       U形生产线          b） U形生产线联合布置

2、“*”高质量装配

  采用大量检测工序，作到即装即测，本工序的装配质量在紧接着的下道工序就进行检测，不合格的马上修理，合格后才能流到下一道工序去，保证装配质量为“*”。检测项目（图2）包括：

 （1）力矩检测    采用电子旋紧工具，实现全过程的力矩控制。

 （2）防错检测    运用图形技术进行防错检测，如用摄像机来检查活塞是否装反，锁块装配是否到位，连杆瓦有否错漏装等。

 （3）摩擦力矩检测  缸体装曲轴后和装活塞连杆总成后以及缸盖装凸轮轴后的摩擦力的检测。

 （4）泄露检测  短发动机的油道系统和长发动机和水道系统的泄露检测，对柴油机来说还有燃油系统的泄露检测。

 （5）压装力及位置精度检测   缸套压入缸孔及凸轮轴衬套压入缸体等，在压装过程中的压装力及拉置精度用传感器来检测和监控。

                            图2 “*”的高质量装配

 

3、柔性自劝化装配

  采用“人+自动化”的精益自动化原则。人难以达到质量、效率、一致性以及体力劳动等非常繁重的装配工序，采用机器人柔性自动化装配。包括：

1） 用机器人装配气门、汽门锁块、凸轮轴等。

2） 用机器人的双轴自动旋紧机（用于主轴承盖及连杆等）。

3） 用机器人自动涂胶

4） 装配信息管理系统

 全部装配工作采用信息化管理，通行的信息管理系统有：

1） 装配质量信息管理系统（AQIS）。即电子代码系统（STATEC系统）。

2） 装配生产信息系统（APIS）。即发动机多品种装配（HONEWAY）产量，设备故障、停机等显示（ANDON），装配数据采集、储存、统计、监控、查询等。

三、发动机部件的自动化装配

  汽车发动机的装配，大量操作都可以自动化进行，例如把活塞装入气缸，缸盖的装配等。

如（图3）所示是飞轮的装配操作过程，飞轮被间歇式传送装置12传送到KUKA机器人6的抓取工位1。发动机5被传送系统7传送到机器人6的工作区。插装设备2从振动送料器的出口抓取螺栓插入飞轮的螺栓孔，机器人6借助于机械手3从传装置上抓取飞轮移动到飞轮的安装孔与轴头中心对准并推入。螺栓安装工作头4旋紧螺栓，把飞轮紧固在发动机5的轴头上。然后机器人臂回到起点位置，重复下一个工作循环。为了保证安装孔的准定位，摄像头9用来扫描轴头的位置，摄像头将信号传到控制单元10，控制系统8、11通过计算确保飞轮的安装孔与发动机轴头同轴。

图3 汽车发动机飞轮的自动化装配