CN1959574A - 变速箱混合装配线防错系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于制造执行系统，具体涉及一种变速箱混合装配线防错系统的实现方法。主控计算机并接于多组TCP/IP转换器，每组ICP/IP转换器以并联方式与多个数据传输模块和一个变速箱品种指示屏组合为一条装配线。每个数据传输模块以并联方式分别与部件拾取传感器和装配数量指示屏相接，部件拾取传感器和装配数量指示屏由数据传输模块控制。主控计算机经TCP/IP转换器采用两线制RS485串行通讯与数据传输模块相连。本发明把单个的部件拾取传感器系统化、可控制化，满足了手工混合装配过程防止错装和漏装的需要。由ERP系统获得生产指令到具体装配过程并反馈至ERP系统，实现了企业资源计划系统对底层制造执行系统的全面集成。

Description

变速箱混合装配线防错系统
                             技术领域
本发明属于制造执行系统，具体涉及一种变速箱混合装配线防错系统的实现方法。
                             背景技术
在制造执行系统(MES)中，防错是于20世纪60年代提出的，防错装置及设计可以有效的防止人为失误，减少加工过程中产生的缺陷。以简单的方法和手段，大幅度提高了产品质量。防错主要分为预防性防错和检测性防错，如安装报警灯和限位开关等。
在防错装置及防错设计方面：实施防错技术目前主要分为以下7步：①用FMEA(失效模式分析)进行过程分析，找出可能发生错误的工序。用帕拉图和风险顺序系数(RPN)对失误划分等级，充分了解其影响度。②找出引起失误的所有因素。③确定需要采用的防错技术、标准及装置。④用方案选择矩阵选择行动方案并提出实施计划。⑤实施防错计划。⑥对实施过程进行监控并对结果进行评估。⑦对防错过程及结果进行评审，确定下一个需要消除的缺陷，回到第一步。
此种防错装置及设计存在以下问题：(1)只能实现单工位或单个工作站的局部防错，不能实现多工位和装配线级的防错，不能实现错误和缺陷的信息共享，没有充分利用信息化技术实现对整个装配线的错误监控；(2)不能与上层生产计划系统如ERP系统(企业资源计划，Enterprise Resource Planning)进行信息交流，没有反馈数据或反馈不及时，不利于生产计划部门作出适合整条装配线或整个车间的生产计划。
                             发明内容
本发明的目的是针对混合装配线的装配物流特点，解决变速箱混合装配线的错装、漏装与零件错拿等问题，建立一种变速箱混合装配线的防错系统。
本发明通过以下技术方案予以实现。参照附图1，变速箱混合装配线防错系统，具有主控计算机1、TCP/IP转换器2、数据传输模块3、部件拾取传感器4、装配数量指示屏5和变速箱品种指示屏6等。主控计算机1并接于多组TCP/IP转换器2，每组TCP/IP转换器又以并联方式与多个数据传输模块3和一个变速箱品种指示屏6组合为一条装配线。其中每个数据传输模块3以并联方式分别与部件拾取传感器4和装配数量指示屏5相接。主控计算机1经TCP/IP转换器2采用两线制RS485串行通讯与数据传输模块4相连。本发明采用TCP/IP转换器3作为RS485通讯协议与TCP/IP通讯协议的转换，实现主控计算机1与部件拾取传感器4之间的双向数据通讯，同时方便了监控工位数量的增减。数据传输模块3、部件拾取传感器4和装配数量指示屏5集成为一个模块整体。数据传输模块3采用ATmega8单片机控制方式构成RS485串行通讯模式，由数据传输模块3、控制部件拾取传感器4和装配数量指示屏5形成一个数据传输模块整体与计算机控制系统相通讯。另外采用5个同步显示的LED发光屏作为变速箱品种指示屏6，变速箱品种指示屏具有RS485通讯功能，实现装配线品种的指示和其他信息的显示。装配数量指示屏5由7段数码管构成。数据库采用Microsoft SQL Server 2000，储存产品的所有装配信息。软件系统采用VB6.0编写，控制混合装配防错系统和指示系统。
当需要装配某一个变速箱品种时，计算机控制系统由数据库中得到指令，发送装配线品种的文字指示给变速箱品种指示屏6，相应变速箱品种的被装配零部件按照装配顺序开始在装配数量指示屏5上指示。当部件拾取传感器4检测到已经拿取了相应装配数量零部件的动作后，开始指示下一个被装配的零部件。循环往复，直到完成此品种的装配数量。
                             附图说明
图1混合装配线防错控制系统各部件连接结构框图。
图2混合装配线防错控制系统模型。
                           具体实施方式
本发明可应用于多品种装配线，按照不同产品的装配次序和装配工件，为操作人员的装配过程做出指示，防止零部件的错装、漏装与错拿零件，保证产品的装配质量。
本实施例为变速箱齿轮的装配工序，应用于5条装配线(即五组TCP/IP转换器2)，每条装配线控制4个数据传输模块3和一个变速箱品种指示屏6。其中数据传输模块3和变速箱品种指示屏6连接于TCP/IP转换器2的串行通讯端口。在该工序需要为三种不同型号的变速箱JS9-1600、JS9-1700、JS9-1800分别安装型号为Jc50、Jc70、Jc125的三种齿轮各2个。三种齿轮分别存放于不同的零件箱内，安装时从取零件口处取出。
由数据传输模块3、部件拾取传感器4、装配数量指示屏5所组成的数据传输模块安装在取零件口处。如图2所示，需要装配JS9-1600、JS9-1700、JS9-1800任一型号变速箱时，主控计算机1由ERP系统中得到指令，由数据库中获得变速箱所需齿轮信息，发送装配线品种的文字指示给5个变速箱品种指示屏6。相应变速箱品种的被装配零部件按装配顺序开始指示，装配数量2个将显示在装配数量指示屏5上。以此提醒装配人员需要装配零部件的品种和数量，防止零部件的错装。部件拾取传感器4检测到拿取一次Jc50型号齿轮的操作后，装配数量指示屏5显示的数据减少一个，当拿取完毕(2个齿轮零件)后，装配数量指示屏5显示为零。开始指示下一个被装配的齿轮零件Jc70的型号，以此防止零部件的漏装。循环往复，直到完成型号Jc125齿轮零件的数量。主控计算机1在监控零部件安装的同时，把装配进度上报给ERP系统，把监控记录保存于数据库中，同时接受ERP系统的生产计划指令，进行装配产品的更改。
本发明的特点在于，为混合装配过程提供了一种可扩展的防错控制方法，把单个的部件拾取传感器系统化，可控制化，满足了手工混合装配过程防止错装和漏装的需要。由ERP系统获得生产指令到具体装配过程并反馈至ERP系统，实现了企业资源计划系统对底层制造执行系统的全面集成。本发明制造成本较低可灵活配置，既可用于手工混合机械零部件装配过程，也可用于手工单一产品装配线。

Claims (4)

1.变速箱混合装配线防错系统，具有主控计算机(1)、TCP/IP转换器(2)、数据传输模块(3)、部件拾取传感器(4)、装配数量指示屏(5)和变速箱品种指示屏(6)，其特征在于主控计算机(1)并接于多组TCP/IP转换器(2)，每组TCP/IP转换器以并联方式与多个数据传输模块(3)和一个变速箱品种指示屏(6)组合为一条装配线，每个数据传输模块(3)以并联方式分别与部件拾取传感器(4)和装配数量指示屏(5)相接，部件拾取传感器(4)和装配数量指示屏(5)由数据传输模块(3)控制。
2.按照权利要求1所述的变速箱混合装配线防错系统，其特征在于所述主控计算机(1)经TCP/IP转换器(2)采用两线制RS485串行通讯与数据传输模块(4)相连。
3.按照权利要求1所述的变速箱混合装配线防错系统，其特征在于所述数据传输模块(3)、部件拾取传感器(4)和装配数量指示屏(5)集成为一个模块整体，数据传输模块(3)由单片机ATmega8实现通讯，并控制部件拾取传感器(4)和装配数量指示屏(5)。
4.按照权利要求1所述的变速箱混合装配线防错系统，其特征在于所述装配数量指示屏(5)由7段数码管构成；所述变速箱品种指示屏(6)由LED发光显示屏组成并具有RS485通讯功能。
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