性能要求 强度、刚度大 定位角、转向角正确 质量小。组成 转向桥、转向节、主销、轮毂。其结构图如图2 2驱动桥驱动桥处于动力传动系的末端 其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩 并将动力合理地分配给左、右驱动轮 另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成 16 外形尺寸要小保证有必要的离地间隙。 齿轮及其他传动件工作平稳噪声小。 在保证足够的强度、刚度条件下应力求质量小 尤其是簧下质量应尽量小 以改善汽车平顺性。 与悬架导向机构运动协调对于转向驱动桥 还应与转向机构运动相协调。 结构简单加工工艺性好 制造容易 拆装、调整方便。 1驱动桥的分类驱动桥分非断开式与断开式两大类。 10 非断开式驱动桥非断开式驱动桥也称为整体式驱动桥 其半轴套管与主减速器壳均与轴壳刚性地相连一个整体梁 因而两侧的半轴和驱动轮相关的摆动 通过弹性元件与车架相连。它由驱动桥壳 主减速器 差速器和半轴组成。如下图2 断开式驱动桥驱动桥采用独立悬架 即主减速器壳固定在车架上 两侧的半轴和驱动轮能在横向平面相对于车体有相对运动的则称为断开式驱动桥。结构如下图2 2驱动桥的组成驱动桥主要由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。 主减速器主减速器一般用来改变传动方向 降低转速 增大扭矩 保证汽车有足够的驱动力和适当的速比。主减速器类型较多 差速器差速器用以连接左右半轴 可使两侧车轮以不同角速度旋转同时传递扭矩。保证车轮正常滚动。有的多桥驱动的汽车在分动器内或在贯通式传动的轴间也装有差速器 称为桥间差速器 其作用是在汽车转弯或在不平坦的路面上行驶时 使前后驱动车轮之间产生差速作用 17 半轴是将差速器传来的扭矩再传给车轮驱动车轮旋转 推动汽车行驶的实心轴。由于轮毂的安装结构不同 而半轴的受力情况也不同。所以 整体式桥壳整体式桥壳因强度和刚度性能好 便于主减速器的安装、调整和维修 而得到广泛应用。整体式桥壳因制造方法不同 可分为整体铸造式、中段铸造压入钢管式和钢板冲压焊接式等。 分段式驱动桥壳分段式桥壳一般分为两段 由螺栓将两段连成一体。分段式桥壳比较易于铸造和加工。其结构图如图2 2车桥监测与控制需求分析本节内容根据包头北方奔驰重型汽车有限责任公司车桥厂 以下简称“北奔” 的生产工艺进行分析 对车桥的装配过程监测与控制需求进行分析 在介绍其装配生产工艺的基础上 结合其实际质量监控需求 对其各关键质量监控点与采集内容进行了阐述。 12 1转向桥工艺及关键质量点转向桥的成品由工字梁、转向节、转向横拉杆、轮毂、制动器等部分组成。转向桥的装配工艺布局如图2 转向桥关键质量控制点生产线 工位号 物料采集 参数采集 工艺展示 其他 转向桥线 01工字梁、转向节、主销、衬套、轴头螺母 扫描枪、间隙、转向角 文件、卡片、指导 转向桥线 02L制动器、分装 扫描枪、扭矩 02R扫描枪、扭矩 04L节臂、梯形臂 扫描枪、扭矩 自动 转向桥线 04R扫描枪、扭矩 自动 转向桥线 05L凸轮轴、弹簧、调整臂 扫描枪 转向桥线 05R扫描枪 转向桥线 06L轮毂、油封、轴承、齿圈、轮胎螺栓 扫描枪 转向桥线 06R扫描枪 转向桥线 07轮毂、总成 扫描枪、启动转矩 转向桥线 08L制动鼓、横拉杆 扫描枪、前束 转向桥线 08R转向桥线 09下线 扫描枪 打印铭牌 转向桥线 10所有物料采集、工艺展示、手工补号。 13 2驱动桥总成工艺及关键质量点驱动桥总成主要包括差速器总成、主齿总成、轴间差速器总成、主减速器总成和驱动桥大线合装。其现场工艺布局图如图2 轴间差速器和主减速器总成布局图QH 04QH 05QH 06QH 03QH 02QH 01QH 08QH 07物料工艺数采调整螺母文件、卡片指导啮合印迹物料工艺数采工作缸物料工艺数采扭矩物料工艺数采扭矩物料工艺数采扭矩物料工艺数采主减壳物料工艺数采主锥 过桥箱物料工艺数采减带差QZC 03QZC 02QZC 01QZC 04物料工艺数采过桥箱盖、主轴、轴承文件、卡片指导物料工艺数采衬套、垫片、凸缘螺母物料工艺数采差壳、行星齿、十字轴、半轴齿、垫片、圆柱轮物料工艺数采工作缸、轴承、压力、开关、活塞、啮合套、拨叉RFID3套14 2驱动桥关键质量控制点生产线 工位号 物料采集 参数采集 工艺展示 其他 驱动桥差环线 QC 01 差壳、被动齿 扫描枪 文件、卡片、指导 驱动桥差环线 QC 02 十字轴、行星齿、半轴齿、垫片 扫描枪 驱动桥差环线 QC 03 螺栓 扫描枪、扭矩 自动 驱动桥差环线 QC 04 轴承 扫描枪 驱动桥主环线 QZ 01 主锥、轴承座、过桥箱、轴承 扫描枪 文件、卡片、指导 驱动桥主环线 QZ 02 间隙 驱动桥主环线 QZ 03 油封座、凸缘、圆柱轮 扫描枪、间隙、扭矩 自动 驱动桥主环线 QZ 04 扭矩 自动 驱动桥合环线 QH 01 扫描枪驱动桥合环线 QH 02 主锥、过桥箱 扫描枪 驱动桥合环线 QH 03 扫描枪QC 02QC 03QC 04QZ 02QZ 03QZ 04QC 01QZ 01差环主环物料工艺数采差壳、被动齿文件、卡片指导物料工艺数采十字轴、行星齿、半轴齿、垫片物料工艺数采螺栓扭矩物料工艺数采轴承物料工艺数采主锥、轴承座 过桥箱、轴承物料工艺数采间隙物料工艺数采油封座、凸缘、圆柱轮间隙、扭矩物料工艺数采扭矩QD 01LQD 02QD 03QD 04QD 06QD 10QD 15QD 01RQD 05LQD 05RQD 07LQD 08LQD 07RQD 08RQD 09LQD 09RQD 11LQD 11RQD 13LQD 13RQD 12LQD 12RQD 14磨合台物料工艺数采桥壳、滑板、支架、螺栓文件、卡片指导扭矩物料工艺数采主减扭矩、预留物料工艺数采贯通轴、轴承物料工艺数采气室支架扭矩物料工艺数采轮毂总成启动扭矩物料工艺数采底板、凸轮轴、制动蹄、调整臂扭矩物料工艺数采轮胎螺栓物料工艺数采轮毂、油封、轴承物料工艺数采半轴、齿圈带、支架物料工艺数采轮减总成物料工艺数采减壳、行星轮、轴承、垫片扭矩、预留物料工艺数采太阳轮、制动鼓、端盖、压力开关物料工艺数采ABS电压、气密、压力开关物料工艺数采检测功能、预留物料工艺数采全功能点物料工艺数采给桥号 打印铭牌15 驱动桥合环线 QH 04 调整螺母 啮合印记 自动 、扫描枪 文件、卡片、指导 驱动桥合环线 QH 05 工作缸 扫描枪、 驱动桥合环线 QH 06 扫描枪、扭矩 自动 驱动桥合环线 QH 07 扭矩 自动 驱动桥合环线 QH 08 扭矩 自动 驱动桥轴差环线 QZC 01 过桥箱盖、主轴、轴承 扫描枪 文件、卡片、指导 驱动桥轴差环线 QZC 02 衬套、垫片、凸缘螺母 扫描枪 驱动桥轴差环线 QZC 03 差壳、行星齿、十字轴、半轴齿垫片、圆柱轮 扫描枪 驱动桥轴差环线 QZC 04 工作缸、轴承、压力开关、活塞、啮合套、拨叉 扫描枪 驱动桥大线 QD 01L 桥壳、滑板、支架、螺栓 扫描枪、扭矩 自动 文件、卡片、指导 驱动桥大线 QD 01R 驱动桥大线 QD 02 扫描枪、扭矩驱动桥大线 QD 03 贯通轴、轴承、油封、螺母 扫描枪 驱动桥大线 QD 04 气室支架 螺栓 扫描枪、扭矩 自动 驱动桥大线 QD 05L 底板、凸轮轴、制动蹄、调整臂、弹簧、簧销 扫描枪、扭矩 驱动桥大线 QD 05R 驱动桥大线 QD 06 轮毂总成 扫描枪、启动转矩 驱动桥大线 QD 07L 轮胎螺栓 扫描枪 驱动桥大线 QD 07R 扫描枪 驱动桥大线 QD 08L 轮毂、油封、轴承、齿圈 扫描枪 驱动桥大线 QD 08R 扫描枪 驱动桥大线 QD 09L 扫描枪驱动桥大线 QD 09R 扫描枪 驱动桥大线 QD 10 轮减总成 扫描枪 驱动桥大线 QD 11L 减壳、行星轮、轴承、垫片 扫描枪、扭矩 驱动桥大线 QD 11R 驱动桥大线 QD 12L 太阳轮、制动毂、端盖、压力开关、轴头螺母 扫描枪 驱动桥大线 QD 12R 扫描枪 驱动桥大线 QD 13L ABS电压气密、压力开关 自动 驱动桥大线 QD 13R 自动 驱动桥大线 QD 14 功能检测 驱动桥大线 QD 15 下线 扫描枪 打印铭牌 驱动桥大线 QD 16 所有物料采集、工艺展示、手工补号。 16 2监测与控制平台功能需求针对上述车桥装配过程 所开发的监测与控制平台需要实现以下几个方面的功能 订单跟踪管理监测与控制平台中能够实现维护所有工位的相关信息。并能根据生产计划生成当天具体的订单上线顺序 且该序列可由当班班长或车间调度进行手动调整 能够根据订单交付时间的要求进行插单、更改单和撤单操作 并且在重点工位结合物料配送管理设置缺料呼叫。 并能实现对生产现场的模拟 实时展示生产过程在制品状态、质量信息、数量、生产节拍及效率 能够显示特定产品的预计下线时间。 产品档案与追溯建立电子产品档案取代纸质跟单 提供通过扫描条码的方法来采集制造过程的产品信息 信息包括物料、装配人员、供应商、加工单位、设备、技术参数、物料批次、序列等信息。 质量管理跟踪完整的制造过程控制 记录并分析所有质量点质量数据 包括故障类型、供应商、时段、物料、加工人等信息 能够根据数据提供详细的走势或趋势图 以及KPI指标报表 建立质量检测判定标准 制定在线质量问题处理流程 针对不同质量问题类型提供对应的解决方案和流程 实现质量业务实时在线处理 工艺指导在生产线规定的几个固定位置放置工艺指导终端 将下发的装配工艺在终端上查询展示 物料防错指导 根据不同型号不同工艺车桥的BOM指导现场工人准确的拿取正确的物料安装在正确的车桥上。同时在其他有显示功能的终端上可显示需要装配的物料号 在拿取零件错误时能够在显示终端上进行目视报警 直至选择正确零部件后消除。 17 第三章 车桥装配过程监测与控制平台设计 针对上述车桥装配过程监测与控制平台的质量监控点与需求分析 本章着重阐述面向车桥装配过程的监测与控制平台的软硬件架构设计。 1系统平台架构车桥装配过程监测与控制平台 拟采用以下三层网络进行数据的采集与交互 其网络拓扑结构如图3 1所示 第一层为数据信息采集交互层 通过工业以太网 实现监控计算机与各区域PLC之间的数据采集与交互 以实现对整个主减及桥总成装配过程生产数据与状态数据的实时采集与交互 进而实现对装配过程的监测与控制。 第二层为区域PLC数据交互层 通过现场总线网络实现各区域PLC之间 以及区域PLC与设备PLC之间的数据交互 以实现各区域PLC数据信息与控制指令的交互。 第三层为指令执行与数据采集层 该层通过现场总线 Profibus CC Link 、RS232等接口模式实现PLC与现场I 关键设备PLC与现场IO之间的数据交互与控制 实现对现场数据的采集。