專利名稱：變速箱混合裝配線防錯(cuò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制造執(zhí)行系統(tǒng)，具體涉及一種變速箱混合裝配線防錯(cuò)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
在制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)中，防錯(cuò)是于20世紀(jì)60年代提出的，防錯(cuò)裝置及設(shè)計(jì)可以有效的防止人為失誤，減少加工過程中產(chǎn)生的缺陷。以簡單的方法和手段，大幅度提高了產(chǎn)品質(zhì)量。防錯(cuò)主要分為預(yù)防性防錯(cuò)和檢測性防錯(cuò)，如安裝報(bào)警燈和限位開關(guān)等。
在防錯(cuò)裝置及防錯(cuò)設(shè)計(jì)方面實(shí)施防錯(cuò)技術(shù)目前主要分為以下7步①用FMEA(失效模式分析)進(jìn)行過程分析，找出可能發(fā)生錯(cuò)誤的工序。用帕拉圖和風(fēng)險(xiǎn)順序系數(shù)(RPN)對失誤劃分等級，充分了解其影響度。②找出引起失誤的所有因素。③確定需要采用的防錯(cuò)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)及裝置。④用方案選擇矩陣選擇行動(dòng)方案并提出實(shí)施計(jì)劃。⑤實(shí)施防錯(cuò)計(jì)劃。⑥對實(shí)施過程進(jìn)行監(jiān)控并對結(jié)果進(jìn)行評估。⑦對防錯(cuò)過程及結(jié)果進(jìn)行評審，確定下一個(gè)需要消除的缺陷，回到第一步。
此種防錯(cuò)裝置及設(shè)計(jì)存在以下問題(1)只能實(shí)現(xiàn)單工位或單個(gè)工作站的局部防錯(cuò)，不能實(shí)現(xiàn)多工位和裝配線級的防錯(cuò)，不能實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤和缺陷的信息共享，沒有充分利用信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對整個(gè)裝配線的錯(cuò)誤監(jiān)控；(2)不能與上層生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)如ERP系統(tǒng)(企業(yè)資源計(jì)劃，Enterprise Resource Planning)進(jìn)行信息交流，沒有反饋數(shù)據(jù)或反饋不及時(shí)，不利于生產(chǎn)計(jì)劃部門作出適合整條裝配線或整個(gè)車間的生產(chǎn)計(jì)劃。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對混合裝配線的裝配物流特點(diǎn)，解決變速箱混合裝配線的錯(cuò)裝、漏裝與零件錯(cuò)拿等問題，建立一種變速箱混合裝配線的防錯(cuò)系統(tǒng)。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。參照附圖1，變速箱混合裝配線防錯(cuò)系統(tǒng)，具有主控計(jì)算機(jī)1、TCP/IP轉(zhuǎn)換器2、數(shù)據(jù)傳輸模塊3、部件拾取傳感器4、裝配數(shù)量指示屏5和變速箱品種指示屏6等。主控計(jì)算機(jī)1并接于多組TCP/IP轉(zhuǎn)換器2，每組TCP/IP轉(zhuǎn)換器又以并聯(lián)方式與多個(gè)數(shù)據(jù)傳輸模塊3和一個(gè)變速箱品種指示屏6組合為一條裝配線。其中每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸模塊3以并聯(lián)方式分別與部件拾取傳感器4和裝配數(shù)量指示屏5相接。主控計(jì)算機(jī)1經(jīng)TCP/IP轉(zhuǎn)換器2采用兩線制RS485串行通訊與數(shù)據(jù)傳輸模塊4相連。本發(fā)明采用TCP/IP轉(zhuǎn)換器3作為RS485通訊協(xié)議與TCP/IP通訊協(xié)議的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)主控計(jì)算機(jī)1與部件拾取傳感器4之間的雙向數(shù)據(jù)通訊，同時(shí)方便了監(jiān)控工位數(shù)量的增減。數(shù)據(jù)傳輸模塊3、部件拾取傳感器4和裝配數(shù)量指示屏5集成為一個(gè)模塊整體。數(shù)據(jù)傳輸模塊3采用ATmega8單片機(jī)控制方式構(gòu)成RS485串行通訊模式，由數(shù)據(jù)傳輸模塊3、控制部件拾取傳感器4和裝配數(shù)量指示屏5形成一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸模塊整體與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相通訊。另外采用5個(gè)同步顯示的LED發(fā)光屏作為變速箱品種指示屏6，變速箱品種指示屏具有RS485通訊功能，實(shí)現(xiàn)裝配線品種的指示和其他信息的顯示。裝配數(shù)量指示屏5由7段數(shù)碼管構(gòu)成。數(shù)據(jù)庫采用Microsoft SQL Server 2000，儲(chǔ)存產(chǎn)品的所有裝配信息。軟件系統(tǒng)采用VB6.0編寫，控制混合裝配防錯(cuò)系統(tǒng)和指示系統(tǒng)。
當(dāng)需要裝配某一個(gè)變速箱品種時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫中得到指令，發(fā)送裝配線品種的文字指示給變速箱品種指示屏6，相應(yīng)變速箱品種的被裝配零部件按照裝配順序開始在裝配數(shù)量指示屏5上指示。當(dāng)部件拾取傳感器4檢測到已經(jīng)拿取了相應(yīng)裝配數(shù)量零部件的動(dòng)作后，開始指示下一個(gè)被裝配的零部件。循環(huán)往復(fù)，直到完成此品種的裝配數(shù)量。


圖1混合裝配線防錯(cuò)控制系統(tǒng)各部件連接結(jié)構(gòu)框圖。
圖2混合裝配線防錯(cuò)控制系統(tǒng)模型。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明可應(yīng)用于多品種裝配線，按照不同產(chǎn)品的裝配次序和裝配工件，為操作人員的裝配過程做出指示，防止零部件的錯(cuò)裝、漏裝與錯(cuò)拿零件，保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量。
本實(shí)施例為變速箱齒輪的裝配工序，應(yīng)用于5條裝配線(即五組TCP/IP轉(zhuǎn)換器2)，每條裝配線控制4個(gè)數(shù)據(jù)傳輸模塊3和一個(gè)變速箱品種指示屏6。其中數(shù)據(jù)傳輸模塊3和變速箱品種指示屏6連接于TCP/IP轉(zhuǎn)換器2的串行通訊端口。在該工序需要為三種不同型號的變速箱JS9-1600、JS9-1700、JS9-1800分別安裝型號為Jc50、Jc70、Jc125的三種齒輪各2個(gè)。三種齒輪分別存放于不同的零件箱內(nèi)，安裝時(shí)從取零件口處取出。
由數(shù)據(jù)傳輸模塊3、部件拾取傳感器4、裝配數(shù)量指示屏5所組成的數(shù)據(jù)傳輸模塊安裝在取零件口處。如圖2所示，需要裝配JS9-1600、JS9-1700、JS9-1800任一型號變速箱時(shí)，主控計(jì)算機(jī)1由ERP系統(tǒng)中得到指令，由數(shù)據(jù)庫中獲得變速箱所需齒輪信息，發(fā)送裝配線品種的文字指示給5個(gè)變速箱品種指示屏6。相應(yīng)變速箱品種的被裝配零部件按裝配順序開始指示，裝配數(shù)量2個(gè)將顯示在裝配數(shù)量指示屏5上。以此提醒裝配人員需要裝配零部件的品種和數(shù)量，防止零部件的錯(cuò)裝。部件拾取傳感器4檢測到拿取一次Jc50型號齒輪的操作后，裝配數(shù)量指示屏5顯示的數(shù)據(jù)減少一個(gè)，當(dāng)拿取完畢(2個(gè)齒輪零件)后，裝配數(shù)量指示屏5顯示為零。開始指示下一個(gè)被裝配的齒輪零件Jc70的型號，以此防止零部件的漏裝。循環(huán)往復(fù)，直到完成型號Jc125齒輪零件的數(shù)量。主控計(jì)算機(jī)1在監(jiān)控零部件安裝的同時(shí)，把裝配進(jìn)度上報(bào)給ERP系統(tǒng)，把監(jiān)控記錄保存于數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)接受ERP系統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃指令，進(jìn)行裝配產(chǎn)品的更改。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于，為混合裝配過程提供了一種可擴(kuò)展的防錯(cuò)控制方法，把單個(gè)的部件拾取傳感器系統(tǒng)化，可控制化，滿足了手工混合裝配過程防止錯(cuò)裝和漏裝的需要。由ERP系統(tǒng)獲得生產(chǎn)指令到具體裝配過程并反饋至ERP系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)對底層制造執(zhí)行系統(tǒng)的全面集成。本發(fā)明制造成本較低可靈活配置，既可用于手工混合機(jī)械零部件裝配過程，也可用于手工單一產(chǎn)品裝配線。
權(quán)利要求
1.變速箱混合裝配線防錯(cuò)系統(tǒng)，具有主控計(jì)算機(jī)(1)、TCP/IP轉(zhuǎn)換器(2)、數(shù)據(jù)傳輸模塊(3)、部件拾取傳感器(4)、裝配數(shù)量指示屏(5)和變速箱品種指示屏(6)，其特征在于主控計(jì)算機(jī)(1)并接于多組TCP/IP轉(zhuǎn)換器(2)，每組TCP/IP轉(zhuǎn)換器以并聯(lián)方式與多個(gè)數(shù)據(jù)傳輸模塊(3)和一個(gè)變速箱品種指示屏(6)組合為一條裝配線，每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸模塊(3)以并聯(lián)方式分別與部件拾取傳感器(4)和裝配數(shù)量指示屏(5)相接，部件拾取傳感器(4)和裝配數(shù)量指示屏(5)由數(shù)據(jù)傳輸模塊(3)控制。
2.按照權(quán)利要求1所述的變速箱混合裝配線防錯(cuò)系統(tǒng)，其特征在于所述主控計(jì)算機(jī)(1)經(jīng)TCP/IP轉(zhuǎn)換器(2)采用兩線制RS485串行通訊與數(shù)據(jù)傳輸模塊(4)相連。
3.按照權(quán)利要求1所述的變速箱混合裝配線防錯(cuò)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)傳輸模塊(3)、部件拾取傳感器(4)和裝配數(shù)量指示屏(5)集成為一個(gè)模塊整體，數(shù)據(jù)傳輸模塊(3)由單片機(jī)ATmega8實(shí)現(xiàn)通訊，并控制部件拾取傳感器(4)和裝配數(shù)量指示屏(5)。
4.按照權(quán)利要求1所述的變速箱混合裝配線防錯(cuò)系統(tǒng)，其特征在于所述裝配數(shù)量指示屏(5)由7段數(shù)碼管構(gòu)成；所述變速箱品種指示屏(6)由LED發(fā)光顯示屏組成并具有RS485通訊功能。
全文摘要
本發(fā)明屬于制造執(zhí)行系統(tǒng)，具體涉及一種變速箱混合裝配線防錯(cuò)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。主控計(jì)算機(jī)并接于多組TCP/IP轉(zhuǎn)換器，每組ICP/IP轉(zhuǎn)換器以并聯(lián)方式與多個(gè)數(shù)據(jù)傳輸模塊和一個(gè)變速箱品種指示屏組合為一條裝配線。每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸模塊以并聯(lián)方式分別與部件拾取傳感器和裝配數(shù)量指示屏相接，部件拾取傳感器和裝配數(shù)量指示屏由數(shù)據(jù)傳輸模塊控制。主控計(jì)算機(jī)經(jīng)TCP/IP轉(zhuǎn)換器采用兩線制RS485串行通訊與數(shù)據(jù)傳輸模塊相連。本發(fā)明把單個(gè)的部件拾取傳感器系統(tǒng)化、可控制化，滿足了手工混合裝配過程防止錯(cuò)裝和漏裝的需要。由ERP系統(tǒng)獲得生產(chǎn)指令到具體裝配過程并反饋至ERP系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)對底層制造執(zhí)行系統(tǒng)的全面集成。
文檔編號G05B19/418GK1959574SQ20061012951
公開日2007年5月9日 申請日期2006年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月23日
發(fā)明者郭偉, 于鴻彬, 安蔚瑾, 王磊 申請人:天津大學(xué)