無線工具的現(xiàn)場監(jiān)控方法及監(jiān)控設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車制造領(lǐng)域，更具體地說，涉及汽車制造領(lǐng)域中無線工具的現(xiàn)場監(jiān)控方法及監(jiān)控設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量管理、提升的聚焦點已轉(zhuǎn)移至裝配穩(wěn)定性、可靠性以及可追溯性。其中，作為汽車工業(yè)的基礎(chǔ)裝配手段，早已完成標(biāo)準(zhǔn)化普及的螺栓聯(lián)接理所當(dāng)然成為整個產(chǎn)品工藝流程監(jiān)控的重點。據(jù)不完全統(tǒng)計，除動力總成(發(fā)動機、變速箱，下同)外，乘用車在經(jīng)歷四大生產(chǎn)流程后螺栓裝配數(shù)量超過1，000個，其中總裝車間占比約為85%。顯然，螺栓聯(lián)接質(zhì)量(擰緊扭矩/Nm，擰緊角度廣，擰緊曲線)已成為總裝車間最重要的質(zhì)量過程控制點。
[0003]以某汽車品牌總裝車間螺栓聯(lián)接質(zhì)量控制為例，其整車60%以上的螺栓要求使用有線高精度擰緊工具(下稱有線高精槍)進行裝配，通過在車間內(nèi)構(gòu)建一套完整的擰緊信息控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)每一顆螺栓所對應(yīng)的擰緊程序自動啟動，擰緊工藝的全過程監(jiān)控以及擰緊結(jié)果(擰緊扭矩、擰緊角度及擰緊曲線，下同)的自動上傳，保證所有螺栓數(shù)據(jù)在服務(wù)器內(nèi)保存若干年，滿足數(shù)據(jù)追溯。但值得關(guān)注的是，由于車間內(nèi)普遍采用有線高精槍，存在電纜拖拽不便，車身油漆刮擦，工人姅?shù)沟蕊L(fēng)險，人機工程不理想，不利于整車裝配質(zhì)量的提升。同時由于擰緊控制器(用于有線高精槍擰緊程序的控制)的存在，高精槍吊架的占地面積較大，在一定程度上影響了操作視線。
[0004]而無線高精槍因沒有電纜，擰緊控制器集成在槍體內(nèi)，則成為上述問題有效的解決方案，但也正是因為沒有電纜的約束，如何實現(xiàn)無線高精槍的現(xiàn)場無縫管理，保證其能夠準(zhǔn)確執(zhí)行相應(yīng)程序，避免錯擰、漏擰、超工位擰緊，已成為推廣無線高精槍大面積使用前亟待解決的問題。
[0005]目前世界上各工業(yè)集團主要通過投資昂貴的工具定位系統(tǒng)進行無線槍的管理，原理類似于GPS，通過在工具控制器附近設(shè)置若干數(shù)量的高頻發(fā)射器與工具上設(shè)立的信號接收模塊進行通訊，以通訊距離和時間反饋為手段進行無線工具的定位，發(fā)射器密度越大，定位越準(zhǔn)確，相應(yīng)的投資成本越高，現(xiàn)場維護的工作量也越大。但是，由于波長較小，該系統(tǒng)極易受到現(xiàn)場工裝布置、物料擺放、車型大小、裝配位置，甚至操作姿勢的影響，導(dǎo)致定位不準(zhǔn)，據(jù)某公司提供的資料表明，在動態(tài)工況下，工具定位系統(tǒng)的最優(yōu)分辨距離為±0.5m，即存在lm的最小誤差。顯然，該系統(tǒng)無法區(qū)分有工藝交叉或者位置相鄰的無線高精槍，更加適合裝配位置與人員位置都比較固定的流水線，如發(fā)動機/變速箱裝配線，而不適用于總裝車間內(nèi)復(fù)雜多變的裝配環(huán)境。同時，工具定位系統(tǒng)所使用的工作頻段有可能影響車間內(nèi)其他設(shè)備或者擰緊工藝控制系統(tǒng)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸故障。如果某一把高精槍移動至其他工位，那么與此高精槍相對應(yīng)的高頻發(fā)射器也要重新布置，工作量較大。
[0006]目前的無線工具定位系統(tǒng)還存在如下不足:
[0007]1.需要使用大量的傳感器判定無線工具位置；
[0008]2.傳感器的工作頻率可能會影響現(xiàn)場其他設(shè)備的工作；
[0009]3.定位系統(tǒng)的定位精度差；
[0010]4.無線工具移位涉及的工作量巨大；
[0011]5.投資過大。
[0012]于是，就需要一種實現(xiàn)成本較低且可靠性高的無線高精槍的現(xiàn)場管理方法(即時間管理和無線工具的回位管理的方法)，并且借助于現(xiàn)有的數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)，保證了擰緊工藝執(zhí)行的準(zhǔn)確、可靠，并且不受其他設(shè)備的影響，方便移動，以便于無線高精槍等無線工具能夠得到更加廣泛的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明旨在提出一種容易實現(xiàn)，成本較低的無線工具的現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備和監(jiān)控方法。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提出一種無線工具的現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備，包括:金屬型電感式接近開關(guān)、本地控制單元和車輛信息識別系統(tǒng)，金屬型電感式接近開關(guān)、本地控制單元、車輛信息識別系統(tǒng)以及無線工具通過數(shù)據(jù)環(huán)網(wǎng)互相通信。金屬型電感式接近開關(guān)檢測無線工具的位置狀態(tài)。車輛信息識別系統(tǒng)根據(jù)車輛位置產(chǎn)生觸發(fā)信號，金屬型電感式接近開關(guān)和無線工具根據(jù)觸發(fā)信號進入準(zhǔn)備狀態(tài)。本地控制單元根據(jù)設(shè)定的檢測周期和金屬型電感式接近開關(guān)檢測的工具的位置狀態(tài)判斷無線工具的工作狀態(tài)。
[0015]在一個實施例中，無線工具是無線高精槍，無線高精槍通過無線的方式連接到數(shù)據(jù)環(huán)網(wǎng)。金屬型電感式接近開關(guān)安裝在無線高精槍的底座上，金屬型電感式接近開關(guān)通過輸入輸出模塊以有線的方式連接到數(shù)據(jù)環(huán)網(wǎng)。本地控制單元以有線或者無線的方式連接到數(shù)據(jù)環(huán)網(wǎng)。車輛信息識別系統(tǒng)是無線射頻車輛信息識別系統(tǒng)，車輛信息識別系統(tǒng)通過網(wǎng)線連接到數(shù)據(jù)環(huán)網(wǎng)。
[0016]在一個實施例中，金屬型電感式接近開關(guān)還通過輸入輸出模塊以有線的方式直接與本地控制單元連接。車輛信息識別系統(tǒng)通過網(wǎng)線直接與本地控制單元連接。
[0017]在一個實施例中，本地控制單元上具有提示裝置，提示裝置在判斷無線工具的工作狀態(tài)異常時進行提示。
[0018]在一個實施例中，無線高精槍以傾斜的方式放置在底座上，底座上具有夾持機構(gòu)夾持無線高精槍的金屬輸出頭，金屬型電感式接近開關(guān)設(shè)置在夾持機構(gòu)的位置。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提出一種無線工具的現(xiàn)場監(jiān)控方法，由前述的無線工具的現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備執(zhí)行，該現(xiàn)場監(jiān)控方法包括:
[0020]定時設(shè)置步驟，依據(jù)無線工具的工藝時間，設(shè)置定時時常，定時時常由本地控制單元進行記錄；
[0021]觸發(fā)步驟，當(dāng)車輛抵達工位附近，被車輛信息識別系統(tǒng)讀取車輛信息后，無線工具、金屬型電感式接近開關(guān)被觸發(fā)啟動，進入準(zhǔn)備工作的狀態(tài)；
[0022]計時步驟，當(dāng)金屬型電感式接近開關(guān)檢測到無線工具被取走時，開始進行計時，計時工作由本地控制單元執(zhí)行；
[0023]處置步驟，在設(shè)定的定時時常之內(nèi)，如果金屬型電感式接近開關(guān)檢測到無線工具工作正常，則無線工具、金屬型電感式接近開關(guān)結(jié)束本次作業(yè)，等待下一次觸發(fā)步驟中再次啟動；如果金屬型電感式接近開關(guān)檢測到無線工具工作異常，則本地控制單元發(fā)出報警指令并暫停工藝。
[0024]在一個實施例中，無線工具是無線高精槍，無線高精槍在不使用時放置在底座上，在使用時從底座上被取走。
[0025]在一個實施例中，在處置步驟中，無線高精槍工作正常的情況包括:在設(shè)定的定時時常內(nèi)，金屬型電感式接近開關(guān)檢測到無線高精槍被放回底座上不多于兩次。在處置步驟中，無線高精槍工作正常的情況包括:在到達設(shè)定的定時時常時，金屬型電感式接近開關(guān)沒有檢測到無線尚精槍被放回底座上；或者，在設(shè)定的定時時常內(nèi)，金屬型電感式接近開關(guān)檢測到無線高精槍被放回底座上的次數(shù)大于等于三次。
[0026]在一個實施例中，本地控制單元發(fā)出報警指令的方式包括:蜂鳴器蜂鳴并且柱燈閃亮，同時在顯示器上提示異常信息。
[0027]本發(fā)明的無線工具的現(xiàn)場監(jiān)控方法及監(jiān)控設(shè)備利用無線高精槍的結(jié)構(gòu)特點，借助于金屬型電感式接近開關(guān)和本地控制單元的計時功能實現(xiàn)了低成本、易于實現(xiàn)的無線高精槍的現(xiàn)場監(jiān)控管理，有利于無線高精槍的推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0028]本發(fā)明上述的以及其他的特