本發(fā)明涉及汽車制造領域，尤其涉及一種多型號發(fā)動機缸蓋缸體裝配線的控制方法。

背景技術：

在工業(yè)4.0的推動下，發(fā)動機裝配線需要在原有利用自動化實現(xiàn)各類零部件的擰緊、裝配及合裝的同時，更需要充分利用信息化實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、質量控制。

按照工藝要求，發(fā)動機的缸蓋、缸體是在兩條裝配線(簡稱線體)上進行裝配，缸蓋在分裝線上裝配試漏合格之后，運輸?shù)礁左w所在的總裝線上再進行合裝，此過程不但需要進行機型校核，還需要進行相關信息采集。以柴油發(fā)動機裝配線為例，為響應市場需求，多采用多品種小批量混流生產，并且由于加工方法、零部件選擇以及裝配方法的不同，導致缸蓋、缸體各自的型號可多達二十余種，因此在合裝的過程中機型信息的校核顯得尤為重要。

為降低人工成本并提高車間自動化水平，在合裝過程中已經普遍使用自動化設備進行信息校驗、輔助合裝，但現(xiàn)有的自動化裝配線多用于機型單一的發(fā)動機裝配線，不適用于上述型號較多的發(fā)動機裝配線；

而且，缸蓋在試漏過程中的合格率遠低于缸體合格率，導致分裝線和總裝線的隊列往往不一致，因此，在型號較多的裝配線上，若完全按上線隊列的方式自動合裝，就會存在機型不匹配的質量風險。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種多型號發(fā)動機缸蓋缸體裝配線的控制方法，解決的是缸體缸蓋型號較多或多品種小批量混流生產的發(fā)動機裝配線在缸體缸蓋合裝過程中遇到的機型校核問題，從而避免了在合裝過程中出現(xiàn)因機型不一致而導致的誤裝或損壞的風險。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種多型號發(fā)動機缸蓋缸體裝配線的控制方法，包括：

步驟S1、缸體上線工序：判斷缸體實物信息與計劃缸體信息是否一致，若一致，則控制缸體進入第一線體并將所述缸體實物信息寫入第一標簽；步驟S2、缸蓋上線工序：判斷在線缸蓋數(shù)量與在線缸體數(shù)量，若所述在線缸蓋數(shù)量小于所述在線缸體數(shù)量，則判斷缸蓋實物信息與計劃缸蓋信息是否一致，若一致，則缸蓋進入第二線體并將所述缸蓋實物信息寫入第二標簽；步驟S3、第一次信息校驗：比較所述第一標簽的信息與所述第二標簽的信息是否匹配，若匹配，向第三標簽寫入標識一，且控制所述第一線體和所述第二線體進入自動裝配工位；若不匹配，向所述第三標簽寫入標識二，且控制所述第一線體進入手動裝配工位；步驟S4、手工合裝：當所述第一線體到達手動裝配工位后，比較備用缸蓋信息與所述第一標簽的信息，若匹配，則執(zhí)行手工合裝，并將所述標識二改為標識三，之后控制所述第一線體進入到所述自動裝配工位；若不匹配，則將所述標識二改為標識四，并控制所述第一線體進入到所述自動裝配工位；步驟S5、自動合裝：當所述第一線體到達自動裝配工位后，讀取所述第三標簽，若判斷所述第三標簽是所述標識一，則執(zhí)行自動合裝，之后結束裝配；若判斷所述第三標簽是所述標識三或所述標識四，則結束裝配。

優(yōu)選的是，步驟S1具體包括：獲取所述缸體實物信息和所述計劃缸體信息及其所需缸蓋信息，若所述缸體實物信息與所述計劃缸體信息一致，則將所述缸體實物信息和所述所需缸蓋信息寫入第一標簽。

優(yōu)選的是，所述比較第一標簽的信息與第二標簽的信息，具體包括：比較所述所需缸蓋信息與所述缸蓋實物信息。

優(yōu)選的是，所述比較備用缸蓋的信息與所述第一標簽的信息，具體包括：比較所述備用缸蓋的信息與所述所需缸蓋信息。

優(yōu)選的是，所述控制方法還包括步驟S501、第二次信息校驗：在所述步驟S5中，若判斷所述第三標簽是所述標識一，則再次比較第一標簽的信息與第二標簽的信息是否匹配，若匹配，則執(zhí)行所述自動合裝；若不匹配，則暫停裝配。

優(yōu)選的是，所述步驟S3中，若所述第一標簽的信息與所述第二標簽的信息不匹配，則所述步驟S3還包括所述第二線體原地等待下一個所述第一次信息校驗。

優(yōu)選的是，步驟S1中，若所述判斷缸體實物信息與計劃缸體信息是否一致的結果為不一致，則步驟S1還包括：重新獲取缸體實物信息；步驟S2中，若所述判斷缸蓋實物信息與計劃缸蓋信息是否一致的結果為不一致，則步驟S2還包括：重新獲取缸蓋實物信息。

優(yōu)選的是，步驟S2中，若所述在線缸蓋數(shù)量等于或大于在線缸體數(shù)量，則步驟S2還包括：控制缸蓋不上線。

本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術，其有益效果是：

1、在本發(fā)明提供的控制方法中，缸體、缸蓋上線前先要進行各自的信息比對，同時，缸蓋上線前還要根據(jù)在線缸蓋的數(shù)量與在線缸體的數(shù)量，決定缸蓋上線與否，以保證缸體、缸蓋上線的準確性；

2、在合裝前進行通過第一標簽和第二標簽上的信息，進行第一次信息校驗，區(qū)分出自動合裝與手工合裝的處理方式，并將校驗結果記錄在第三標簽，以保證自動合裝的準確性；

3、在手工合裝前，還要進行一次信息比對，以保證手動合裝的準確性，同時，將手動合裝結果記錄在第三標簽，為自動合裝工序作參考；

4、在自動合裝前，讀取記錄下來的信息，用以有針對性的區(qū)別處理，避免自動設備發(fā)生誤裝等問題；

5、優(yōu)選的方案中，在自動合裝前進行第二次信息校驗，使得自動合裝更加萬無一失。

綜上，本發(fā)明針對多型號發(fā)動機缸蓋缸體裝配線提出了一種強化了校驗機型等信息的控制方法，其能夠行之有效地避免因機型不匹配導致誤裝的生產質量問題，上述控制方法若再配合當前應用廣泛的物聯(lián)網相關技術，可大大提升汽車制造領域中自動化裝配線的生產效率。

附圖說明

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步描述，其中：

圖1為本發(fā)明提供的控制方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例的優(yōu)選方案的流程圖；

圖3為步驟S1的一具體實施例流程圖；

圖4為步驟S2的一具體實施例流程圖；

圖5A為步驟S3的一具體實施例中的工位示意圖；

圖5B為步驟S3的一具體實施例流程圖；

圖6為步驟S4的一具體實施例流程圖；

圖7為步驟S5、S501的一具體實施例流程圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。

本發(fā)明提供了一種多型號發(fā)動機缸蓋缸體裝配線的控制方法，如圖1所示，包括：步驟S1、缸體上線工序：判斷缸體實物信息與計劃缸體信息是否一致，若一致，則控制缸體進入第一線體并將缸體實物信息寫入第一標簽；步驟S2、缸蓋上線工序：判斷在線缸蓋數(shù)量與在線缸體數(shù)量，若在線缸蓋數(shù)量小于在線缸體數(shù)量，則判斷缸蓋實物信息與計劃缸蓋信息是否一致，若一致，則缸蓋進入第二線體并將缸蓋實物信息寫入第二標簽；步驟S3、第一次信息校驗：比較第一標簽的信息與第二標簽的信息是否匹配，若匹配，向第三標簽寫入標識一，且控制第一線體和第二線體進入自動裝配工位；若不匹配，向第三標簽寫入標識二，且控制第一線體進入手動裝配工位；步驟S4、手工合裝：當?shù)谝痪€體到達手動裝配工位后，比較備用缸蓋信息與第一標簽的信息，若匹配，則執(zhí)行手工合裝，并將標識二改為標識三，之后控制第一線體進入到自動裝配工位；若不匹配，則將標識二改為標識四，并控制第一線體進入到自動裝配工位；步驟S5、自動合裝：當?shù)谝痪€體到達自動裝配工位后，讀取第三標簽，若判斷第三標簽是標識一，則執(zhí)行自動合裝，之后結束裝配；若判斷第三標簽是標識三或標識四，則結束裝配。

在上述控制方法的基礎上，本實施例提供一優(yōu)化方案，如圖2所示，進一步地，步驟S1具體包括：獲取缸體實物信息和計劃缸體信息及其所需缸蓋信息，其中：

缸體實物信息主要是指，待上線裝配的實物缸體型號；

計劃缸體信息主要是指，生產計劃中的缸體型號，簡稱為計劃缸體型號；

所需缸蓋信息主要是指，與生產計劃中的缸體型號相匹配的缸蓋型號，簡稱為所需缸蓋型號；

此外，在步驟S1中進行的缸體信息比對主要是指，判斷實物缸體型號與計劃缸體型號是否一致，當比對結果為一致，則將實物缸體型號以及所需缸蓋型號寫入第一標簽，并控制缸體上第一線體；若比對結果為不一致，則重新獲取實物缸體型號，再進行比對。當然，在實際生產中，還可獲取實物缸體ID、生產計劃中的機型ID、生產計劃中的所需缸體數(shù)量等信息，并且向第一標簽寫入相應信息，本發(fā)明對此不作限定。

需要說明的是，在本實施例中步驟S1與步驟S2是獨立進行的，兩者的主要區(qū)別在于，因為在實際應用中缸蓋的合格率往往低于缸體的合格率，因此在缸蓋上線工序的開始，需要對在線缸蓋數(shù)量與在線缸體數(shù)量(即生產計劃中所需的缸蓋數(shù)量)進行比對，以確定是否繼續(xù)上線缸蓋。如果缸蓋在線數(shù)量等于或大于所需數(shù)量，則控制缸蓋不上線，此時，還可進一步根據(jù)缸蓋的返修下線數(shù)量判斷是否執(zhí)行其他的生產計劃，這在后文一具體實施例中再作詳述；如果缸蓋在線數(shù)量小于所需數(shù)量，則執(zhí)行與S1相似的步驟，即獲取缸蓋實物信息與計劃缸蓋信息，然后將二者進行比對，若一致，則將相應信息寫入第二標簽，并控制缸蓋上第二線體；若不一致，則重新獲取缸蓋實物信息。此過程與上述缸體上線工序基本雷同，不作重復解釋，這里僅作如下說明：

其中，缸蓋實物信息主要是指，待上線裝配的實物缸蓋型號；

計劃缸蓋信息主要是指，生產計劃中的缸蓋型號，簡稱為計劃缸蓋型號。

進一步地，在步驟S3中，運載缸體的第一線體與運載缸蓋的第二線體在進入到合裝步驟之前，需要進行第一次信息校驗，具體比較的是第一標簽里的所需缸蓋型號與第二標簽里的實物缸蓋型號，如果所述兩個型號匹配，則向第三標簽寫入標識一，并控制第一線體與第二線體進入到自動裝配工位；如果所述兩個型號不匹配，則向第三標簽寫入標識二，并控制第一線體進入到手動裝配工位，第二線體則原地等待進行下一個所述第一次信息校驗；

這里需要說明的是，在本實施例中，第一標簽與其對應的實物缸體一起在第一線體上運輸行進，換言之，每一實物缸體都有與其相應的第一標簽；第二標簽，同樣照此理解；第三標簽，是與每一實物缸體對應的，因而，可以考慮將第一標簽與第三標簽合二為一，對此，本發(fā)明不作限定。

又因為在實際生產中，在線的缸蓋數(shù)量往往小于在線的缸體數(shù)量，所以當進行第一次信息校驗的結果為不匹配時，其含義是，在線的缸蓋隊列中缺少與在線的缸體相匹配的缸蓋，則發(fā)生這種情況時，需要第二線體原地等待下一個缸體，并再進行一次所述第一次信息校驗；而第一線體則進入到手動裝配工位。本發(fā)明的考慮是，通過第一信息校驗將缸蓋缸體按照校驗結果直接分派給自動或手動裝配工位，當然，本領域技術人員可以理解的是，還可以根據(jù)實際線體的走向，采用如下方式：若第一次信息校驗結果為匹配，則控制第一線體和第二線體進入到手動裝配工位，若不匹配，則控制第一線體進入到手動裝配工位；在手動裝配工位，讀取第三標簽的內容，如果是標識一，則繼續(xù)控制第一、二線體由手動裝配工位過渡到自動裝配工位，如果是標識二，則控制第一線體停留在手動裝配工位待人工合裝。此處，可根據(jù)實際線體走向進行靈活的調整，本發(fā)明不作限定。

接續(xù)上文，如果所述第一次信息校驗的結果為不匹配，控制第一線體進入到手動裝配工位后，即在步驟S4中，由工人獲取備用缸蓋的信息，這里具體是指備用缸蓋型號，通過判斷備用缸蓋型號與第一標簽中的所需缸蓋型號是否匹配來決定是否執(zhí)行手工合裝。

進一步地，在步驟S5中，即自動合裝階段，為確保裝配萬無一失，在自動合裝前可以增加一步驟S501，即第二次信息校驗。從上文可知，當線體到達自動裝配工位時，主要有兩種情況：

第三標簽為標識一，即為第一線體與第二線體同時到達，自動設備將第二線體上的缸蓋合裝在第一線體的缸體上；

第三標簽為標識三或標識四，即為第一線體經由手動裝配工位處置后到達，由于此處無需自動設備進行合裝操作，所以裝配結束；

據(jù)此，所述第二次信息校驗只是在讀取到標識一時，對第一標簽中的信息與第二標簽中的信息再一次進行校驗，本實施例所校驗的信息具體是指，所需缸蓋型號與實物缸蓋型號是否匹配；若匹配，則執(zhí)行自動合裝；若不匹配，則暫停裝配；由于本發(fā)明實施例前序步驟已保證了較高的準確率，在第二次信息校驗中發(fā)生不匹配的概率極低，所以所述暫停裝配，可以理解為由人工進行干預，或者放行線體轉至后道工序處理等，本領域技術人員可根據(jù)具體情況制定針對此種極低概率事件的處置預案，本發(fā)明對此不作限定。

在這里，為便于對本發(fā)明的構思和具體實施方式作更清晰的說明，將結合實際應用，通過一具體實施例，將主要的五個步驟作分別詳述。

需要說明的是本具體實施例以柴油發(fā)動機自動化裝配線為例，并采用無線射頻識別技術RFID傳遞信息，同時在線體上承載缸蓋的托盤以及缸體托盤可安裝無線射頻標簽TAG(即上文所述第一、第二、第三標簽)；裝配過程的質量信息、過程信息等由制造執(zhí)行系統(tǒng)MES與線體、各類設備交互采集，并且生產計劃是按機型下達，每條計劃可包含多臺發(fā)動機，即每條生產計劃只包含一個機型和該機型要生產的數(shù)量。本領域技術人員可以理解的是，上述具體的實施方式也可為其他相近相似的手段和其他機型生產線所替代，本發(fā)明對此不作限定。

當然，在實際應用時，還需要明確RFID-TAG地址的規(guī)劃內容、PLC-DB交互地址規(guī)劃內容、三方交互流程以及交互內容等，但此處也非本發(fā)明的內容，故不作贅述。

一、步驟S1、缸體上線工序，如圖3所示：

第一步，MES根據(jù)生產計劃獲取發(fā)動機機型、缸體型號、所需缸蓋型號等相應信息；

第二步，MES根據(jù)工人錄入或者掃碼等方式獲取的缸體ID號解析出對應的實物缸體型號；

第三步，通過對比前兩步獲取的缸體型號，如一致，則將相應信息寫入缸體TAG(即第一標簽，也即下文中的總裝TAG)中并給總裝線放行信號；不一致則進行報警，重復第二步。

二、步驟S2、缸蓋上線工序，如圖4所示：

第一步，MES判斷當前生產計劃中缸蓋上線數(shù)量與生產計劃數(shù)量一致時，按公式統(tǒng)計生產情況并在工控機界面上給出提示；

第二步，工人根據(jù)MES的提示及具體情況判斷是否需要切換生產計劃，如果需要進行切換，則點擊切換按鈕切換至下一條生產計劃并按計劃吊裝缸蓋，如果不需要切換，則繼續(xù)按此計劃吊裝缸蓋上線。

第三步，MES獲取生產計劃并解析出發(fā)動機機型和缸蓋型號等信息；

第四步，MES根據(jù)工人錄入或掃碼等方式獲取的缸蓋ID號解析出對應型號；

第五步，通過對比前兩步獲取的缸蓋型號，如一致，則將相應信息寫入缸蓋TAG(即第二標簽，也即分裝TAG)中并給分裝線放行信號；如不一致則進行報警，重復第四步。

對于步驟S2的具體實施例，需作進一步的說明，如下：

在實際應用中，由于工藝要求，不合格的缸蓋需要下線返修，并且缸蓋的返修率遠高于缸體返修率，因此返修下線的缸蓋不能及時返回裝配線，且維修結束的缸蓋也不能直接再上分裝線以免影響裝配隊列，而是由返修人員放置在手動裝配工位處由工人手工合裝，或是在下一次有相應型號的生產計劃時再上線，因此，這種情況會導致已在線缸蓋可完成裝配工序的數(shù)量(簡稱在線缸蓋數(shù)量，此處為其設置一K值，即K＝缸蓋上線數(shù)量-缸蓋返修下線數(shù)量)小于等于計劃數(shù)量(此處的計劃數(shù)量在本實施例中可理解為缸體在線數(shù)量)，因此需要適當增加缸蓋上線數(shù)量補充由于返修下線造成的數(shù)量差，也是為了達到減少人工合裝的目的。

為便于說明，此處再設置一M值，M＝計劃數(shù)量-缸蓋上線數(shù)量，因存在上述情況，因此需要對M和K進行判斷，并給予提示是否需要繼續(xù)上線缸蓋來補充返修下線造成的數(shù)量差。

M和K的判斷方法：當M＞0，表示缸蓋上線數(shù)量小于計劃數(shù)量，不需提示，可繼續(xù)上線缸蓋；當M≤0，表示缸蓋上線數(shù)量已滿足計劃要求，因此需要進行進一步判斷K值。

如上所述，K＝缸蓋上線數(shù)量-缸蓋返修下線數(shù)量，當K＝計劃數(shù)量，表示可完成裝配工序的缸蓋數(shù)量已經滿足與缸體合裝的數(shù)量要求，因此可提示工人切換生產計劃；當K＜計劃數(shù)量，表示可完成裝配工序的缸蓋數(shù)量依然小于在線缸體所需的數(shù)量，因此可繼續(xù)增加缸蓋上線數(shù)量；當然，在實際應用中，此時也可以提示切換生產計劃，視具體情況而決定是否需要切換。此外，在實際應用中，K不會出現(xiàn)＞計劃數(shù)量的情況，因此，不對此情況作說明。

三、步驟S3、第一次信息校驗，如圖5A、圖5B所示：

圖5A為本具體實施例提供的裝配線工位示意簡圖，以本圖為例：工位1和工位a為信息校驗工位、工位2為手動裝配工位、工位b為分裝線過渡工位，工位3和工位c為自動合裝工位；依據(jù)實際應用情況，需要說明的是，本實施例中工位1、工位2及工位a安裝RFID讀寫裝置并由線體控制，在工位3和工位c處安裝RFID讀寫裝置并由機械手控制，并且缸蓋在分裝線上的工位c處由機械手抓取并移至總裝線上的工位3處與缸體進行合裝，在本實施例中采用的是桁架式機械手，當然，也可選用其他機械手或者等同于機械手的裝置；

圖5B為第一次信息校驗流程圖，當缸體和缸蓋隨著總裝線和分裝線進入到工位1和工位a時，線體通過RFID讀寫裝置分別讀取缸體TAG和缸蓋TAG中的缸蓋型號進行匹配校驗(如上文所述，此處從缸體TAG中讀取的為所需缸蓋型號)：如果兩個缸蓋型號一致，向總裝TAG的合裝標識位寫入字符1(即向第三標簽寫入標識一)，意為“匹配”，并提供總裝線和分裝線的放行信號，將線體放行至自動裝配工位；如果不一致，則向總裝TAG寫入2，意為“不匹配”，此時只提供總裝線放行信號，將總裝線放行至手動裝配工位，而分裝線不放行。

此步驟需做三點說明：在本實施例中，其一，如果兩個缸蓋型號一致，總裝線和分裝線先經過手動裝配工位過渡到自動裝配工位；其二，如果不一致，分裝線不放行是因為如上所述，根據(jù)實際情況，分裝線上的缸蓋數(shù)量總會小于或等于總裝線上的缸體數(shù)量，因此會出現(xiàn)缸蓋隊列中缺少與總裝線上的缸體相匹配的缸蓋，因此缸蓋需原地等待直到有匹配的缸體為止；其三，總裝TAG是隨總裝線上的缸體一起，由總裝線運至各個工位，因此，在本實施例中，可以理解總裝TAG即為缸體TAG，也即是第三標簽與第一標簽為同一標簽。

四、步驟S4、手工合裝，如圖6所示：

當總裝線進入到手動裝配工位2，線體讀取總裝TAG中的標識，如果值為1，總裝線直接放行到自動裝配工位3(同時，分裝線從工位b過渡到工位c)；如果總裝TAG是2，線體告知MES該發(fā)動機ID號，MES在該工位配備的工控機上提示缸蓋需要手工合裝。

此時，需要使用備用缸蓋進行合裝，工人通過掃碼等方式獲取備用缸蓋ID號，并將解析出的缸蓋型號與總裝線上的缸體所需的缸蓋型號進行校驗并綁定。匹配成功則進行手工合裝，裝配完成后線體將總裝TAG標識改為3，意為“已合裝”，且總裝線放行至自動裝配工位；如發(fā)生缸蓋缺料無法裝配，則將總裝TAG標識改為4，意為“無法合裝”或“缸蓋缺料”，且總裝線放行至自動裝配工位。

五、步驟S5、S501，自動合裝、第二次信息校驗，如圖7所示：

當總裝線進入到自動裝配工位3，機械手讀取總裝TAG中的合裝標識位，如果是4，表示缸蓋缺料無法繼續(xù)合裝，則裝配結束且總裝線被放行至后道工序；如果是3，表示已經手工合裝完成，則裝配結束且總裝線被放行至后道工序；如果是1，則進行第二次信息校驗：由機械手讀取工位3的發(fā)動機ID號和所需缸蓋型號、以及工位c處的缸蓋ID號和實物缸蓋型號等信息，對獲取的兩個缸蓋型號進行二次匹配校核，如果一致，機械手將分裝線上的缸蓋吊至總裝線與缸體進行合裝，并且可發(fā)送缸蓋ID和發(fā)動機ID給MES進行數(shù)據(jù)綁定；如果兩個缸蓋不一致，則設備報警進行人為干預或其他處置預案。當然，如上文所述，第二次信息校驗是為了確保萬無一失的附加步驟，通過上述各個具體實施步驟，在此處發(fā)生不匹配的情況屬于極低概率事件，因此可結合實際情況，制定不同的處置方案。

另外，需對上述具體各步驟具體實施例加以說明的是，圖5B、圖6及圖7中使用的型號1、型號2，其之間無對應關系；圖4中的k與圖6和圖7中的k值，也沒有對應關系；型號、代號僅是針對各自的步驟說明而獨立舉例的。

以上依據(jù)圖式所示的實施例詳細說明了本發(fā)明的構造、特征及作用效果，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明不以圖面所示限定實施范圍，凡是依照本發(fā)明的構想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應在本發(fā)明的保護范圍內。