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Metodo di prevenzione degli errori di serraggio della linea di assemblaggio dei ricambi auto

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Serraggio della linea di assemblaggio dei ricambi auto, sistema di avvitamento automatico, serraggio delle viti nell'assemblaggio dei ricambi auto

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Nella linea di assemblaggio dei ricambi auto, il serraggio delle viti è un anello molto importante del processo di assemblaggio e rappresenta anche una parte importante del carico di lavoro di molte stazioni. A causa del gran numero di tipi di viti e dell'elevata somiglianza, è facile che i dipendenti commettano errori durante l'operazione, con conseguenti problemi di qualità. Secondo l'elenco dei problemi di qualità e la tabella dei record di riparazione di una certa azienda, lo slittamento della vite, l'errato caricamento della vite e l'allentamento della vite sono problemi frequenti, in gran parte causati dal serraggio ripetuto, dal serraggio mancante e dal serraggio incompleto dei dipendenti durante il processo operativo, anche se la probabilità di commettere errori può essere ridotta attraverso una certa formazione e un funzionamento a lungo termine. Tuttavia, a causa dei limiti umani, è impossibile essere completamente privi di errori. Pertanto, per risolvere il problema in modo sostanziale, non è sufficiente affidarsi a requisiti rigorosi per i dipendenti, ma è anche necessario partire dalle apparecchiature e trovare il modo di ottenere una copertura completa delle funzioni di prevenzione degli errori.
Attualmente esistono molti tipi di attrezzature per il serraggio delle viti, comunemente utilizzate come strumenti di serraggio elettrici, che grazie alla loro elevata precisione e stabilità sono stati ampiamente utilizzati nelle stazioni di assemblaggio dei componenti auto. Esistono molti tipi di strumenti di serraggio, quelli più comuni nell'officina di assemblaggio sono gli strumenti di serraggio a maniglia dritta e gli strumenti di serraggio a pistola. Tra questi, l'utensile di serraggio a manico dritto è più adatto a realizzare un serraggio di coppia elevato e può lavorare a tutti gli angoli del pezzo, mentre l'utensile di serraggio a pistola è più adatto a realizzare un serraggio di coppia ridotto ed è più conveniente operare in direzione orizzontale del pezzo. Sia per gli utensili di serraggio diritti che per quelli a pistola è disponibile un'ampia gamma di coppie di serraggio e questa caratteristica consente di cambiare il programma di serraggio attraverso un selettore di bit/manicotto. La posizione di ogni punta o manicotto sul selettore corrisponde alla vite e alla coppia di serraggio corrispondenti

L'utensile di serraggio stesso ha la funzione di rilevamento della coppia di serraggio in uscita, dell'angolo e del tempo, che è la base del suo controllo a prova di errore. Tuttavia, a causa della complessità del processo di produzione e del coordinamento dei dispositivi di fissaggio, l'intervallo di monitoraggio del limite superiore e inferiore di questi parametri non può essere determinato solo in base all'esperienza passata e non esiste uno standard pertinente da controllare, per cui sono ancora necessari ulteriori sforzi per svolgere la funzione a prova di errore dell'utensile di serraggio.

Le difficoltà e le soluzioni per la prevenzione degli errori di serraggio ripetuti

Per determinare se una vite è stata serrata ripetutamente, è possibile identificarla in base all'angolo di rotazione. In circostanze normali, la vite, dall'inizio della rotazione alla fine del serraggio, deve compiere diversi o addirittura una dozzina di giri; se la coppia applicata è la stessa, l'angolo della vite sarà molto piccolo, quasi nullo. A questo proposito, è possibile identificare se una vite viene serrata ripetutamente monitorando il suo angolo di serraggio. Durante l'operazione, se il sistema di controllo dell'utensile di serraggio ha impostato un limite inferiore dell'angolo di serraggio, viene rilevato che l'angolo di rotazione della vite è inferiore al limite inferiore durante il processo di serraggio, indicando che la vite viene serrata ripetutamente e il sistema di controllo dell'utensile di serraggio emette un avviso. Tuttavia, per calcolare l'angolo dell'utensile di serraggio è necessario considerare due parametri importanti: la coppia di montaggio e la coppia di soglia. La coppia di serraggio è l'inizio del controllo accurato dell'utensile di serraggio e il valore della coppia non può essere impostato troppo piccolo, altrimenti causerà l'instabilità della velocità di serraggio e dei dati di rilevamento; la coppia di soglia è la coppia all'inizio del calcolo dell'angolo, che deve essere maggiore o uguale alla coppia di serraggio, e la coppia non può raggiungere la coppia di serraggio la maggior parte delle volte quando la vite è serrata, per non parlare della coppia di soglia. Pertanto, anche in caso di serraggio normale, l'angolo di serraggio della vite calcolato dallo strumento di serraggio è molto piccolo, di solito inferiore a 100°, il che comprime seriamente l'intervallo di impostazione del limite inferiore dell'angolo di serraggio, vale a dire che se il limite inferiore dell'angolo di serraggio viene impostato ripetutamente troppo alto, lo strumento di serraggio avrà un gran numero di falsi positivi. A causa delle differenze tra il personale, la durezza del materiale del pezzo e della vite, la forza di reazione dell'utensile di serraggio e il fatto che la rondella tra il pezzo sia morbida o dura, l'angolo di serraggio ripetuto varia notevolmente: alcuni sono vicini allo zero, mentre altri possono raggiungere i trenta o quaranta gradi o anche di più. Ciò richiede la necessità di aumentare il valore limite inferiore dell'angolo di serraggio, altrimenti la funzione di prevenzione degli errori di serraggio ripetuto sarà inutile. Da questi due vincoli opposti, la difficoltà di realizzare la prevenzione degli errori di serraggio ripetuti risiede nel modo in cui definire il limite inferiore del suo angolo. L'angolo limite inferiore desunto solo dall'esperienza e da parametri rigidi non è affidabile. Per ottenere valori affidabili, è necessario effettuare un'ispezione dettagliata del sito e un'analisi approfondita dei dati. Dopo aver raccolto e analizzato i dati relativi al serraggio delle viti, viene inizialmente determinato l'angolo limite inferiore dell'angolo di serraggio ripetuto. Allo stesso tempo, l'angolo viene regolato con precisione in base alla forza del polso del personale sul campo, alla durezza del materiale della vite e del pezzo, alla dritta di flessione dell'utensile di serraggio e allo spessore e alla durezza della guarnizione tra il pezzo.

Soluzione per la prevenzione degli errori di serraggio

La prevenzione degli errori di serraggio da perdita si realizza principalmente con la funzione di conteggio. Ad esempio, quando un pezzo di ricambio viene assemblato in una certa stazione, 10 viti identiche devono essere serrate, quindi l'utensile di serraggio accumulerà 10 volte; se il conteggio è inferiore a 10 volte, il corpo della linea di produzione o le apparecchiature correlate risponderanno per limitare il rilascio del pallet o l'allarme; se il conteggio ha raggiunto le 10 volte, l'utensile di serraggio si blocca, non consente al dipendente di serrare ulteriormente e non si sblocca fino a quando non entra un nuovo pezzo. La realizzazione di questa modalità di controllo deve soddisfare due condizioni preliminari: in primo luogo, la pistola di serraggio deve supportare l'interazione dei dati; in secondo luogo, la prevenzione degli errori di serraggio ripetuti è completamente efficace.

Per quanto riguarda il prerequisito di cui sopra, ci sono due modi per soddisfarlo: uno è quello di migliorare il corpo della linea, attraverso la testa di lettura e scrittura e il vassoio sul corpo della linea per identificare automaticamente i diversi pezzi; l'altro è quello di identificare i diversi manufatti inserendo manualmente le informazioni. Per il primo metodo, una testina di lettura/scrittura è installata sul corpo della linea e un modulo di marcatura (tag) è installato sulla posizione corrispondente del pallet. Quando ogni pezzo viene messo in linea, il dipendente scrive il numero di serie del motore nell'etichetta del pallet attraverso la testina di lettura/scrittura. Poiché il pezzo è sempre legato al pallet sulla linea di produzione, il numero di serie sul pallet può essere considerato come il marchio unico del pezzo. Quando il vassoio entra in una stazione, le informazioni sul numero di serie del vassoio anteriore vengono spazzolate via e il suo numero di serie viene caricato attraverso la testina di lettura e scrittura, in modo che lo strumento di serraggio possa determinare rapidamente se c'è un nuovo pezzo. Per quest'ultimo metodo, accanto al corpo della linea è presente un dispositivo di scansione. La sequenza del processo di questo metodo è la seguente: il pezzo entra nella stazione → la pistola di scansione esegue la scansione del codice a barre/ codice bidimensionale → serraggio il controllore della pistola aggiorna le informazioni sul pezzo → serraggio della vite → il conteggio passa il rilascio → il nuovo pezzo entra nella stazione. A causa dell'aumento delle procedure di scansione manuale, questo metodo ha un'efficienza produttiva relativamente bassa rispetto al metodo precedente. Per quanto riguarda quest'ultimo prerequisito, poiché il serraggio ripetuto di una vite viene erroneamente segnalato come qualificato, quindi un minor numero di serraggi può soddisfare i requisiti di conteggio, finché il dipendente non vi presta attenzione, può causare perdite di serraggio. Pertanto, per risolvere il problema delle perdite di serraggio, è necessario garantire che la funzione di prevenzione degli errori di serraggio ripetuto sia pienamente realizzata.

Soluzione di prevenzione degli errori di serraggio non qualificati

La coppia non qualificata di serraggio della vite di stazione è causata principalmente dai seguenti punti:

(1) Il dipendente allenta l'interruttore dell'utensile di serraggio prima che sia completamente serrato, con conseguente coppia insufficiente;

(2) La velocità dell'utensile di serraggio è troppo elevata e l'inerzia è troppo grande durante il serraggio, con conseguente coppia oltre l'intervallo qualificato;

(3) Nel caso di utensili di serraggio a coppia multipla, poiché i manicotti di alcune stazioni hanno coppie diverse, è facile che i dipendenti si confondano nella scelta dei manicotti, causando una confusione di coppia e quindi un serraggio eccessivo.

Poiché lo strumento di serraggio ha una buona funzione di valutazione della coppia, esso invia un segnale di allarme per ricordare al dipendente di correggere l'errore quando la maggior parte della coppia di serraggio non è qualificata. Tuttavia, a causa del rumore del sito di assemblaggio, è probabile che i dipendenti ignorino le informazioni di allarme nella fretta. Pertanto, dopo il verificarsi di una coppia di serraggio non qualificata, è necessario che lo strumento di serraggio attivi una risposta più rigorosa e affidabile per limitare la fase successiva dell'operazione del dipendente, al fine di evitare al 100% il verificarsi di incidenti dovuti a negligenza e omissione. La soluzione consiste nell'impostare un programma nel controllore dell'utensile di serraggio, in modo che la funzione di allarme dell'utensile di serraggio e la funzione di inversione siano collegate tra loro; quando il controllore dell'utensile di serraggio riceve un segnale di coppia non qualificata, attiva il programma, cioè se il dipendente non inverte l'utensile di serraggio, non può continuare ad avvitare, il che può evitare efficacemente i punti (1) e (2) di cui sopra, causati da pericoli e rischi nascosti.

Per quanto riguarda il punto (3), poiché il serraggio della pistola in caso di coppia di serraggio errata sarà comunque un serraggio "errato" al valore qualificato della coppia di serraggio, il serraggio della pistola non darà l'allarme, quindi il programma di prevenzione degli errori di cui sopra non può essere attivato. A questo proposito, il selettore di manicotti deve essere avviato organizzando la sequenza di selezione e i tempi di serraggio di ciascun manicotto in base ai requisiti tecnici del serraggio delle viti. La sequenza di serraggio e il numero di ogni utensile di serraggio sono unici, se viene selezionato il manicotto sbagliato, l'utensile di serraggio non agisce, se il numero di serraggi di un manicotto è sufficiente, l'utensile di serraggio non può continuare a serrare fino alla sostituzione di un nuovo manicotto. In questo modo è possibile non solo regolare efficacemente il comportamento operativo dei dipendenti, ma anche eliminare i problemi di qualità causati dalla selezione errata della coppia di serraggio.



I comportamenti operativi comuni che possono causare problemi di qualità nel processo di serraggio dell'utensile di serraggio e il relativo programma di prevenzione degli errori sono numerosi, ma il controllo della prevenzione degli errori nel processo di produzione non è né immediato né definitivo; è necessario formulare un piano di controllo efficace in base ai requisiti di qualità del prodotto e verificare rigorosamente la linea di produzione periodicamente in base al piano di controllo. Per garantire l'efficacia a lungo termine della funzione di prevenzione degli errori.