用于组装生产线中的螺钉防错方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种用于组装生产线中的螺钉防错方法，包括：设定螺钉的数量，并发送给PLC；电力螺钉枪将螺钉固定在工件上，并将所产生的扭矩值输入PLC中；PLC根据收到的扭矩值点亮螺钉指示灯中的一种指示灯，并使其保持长亮状态；将螺钉指示灯的点亮数量与螺钉的设定数量进行对比，当二者相同时，则表明螺钉安装的正确率为100%。实施上述方法的装置由显示配电盒、控制箱与电力螺钉枪构成，显示配电盒包括拨码开关、多个螺钉指示灯、声光报警器与复位按钮，控制箱包括PLC与继电器，拨码开关、螺钉指示灯、声光报警器与复位按钮均是与PLC相连接，电力螺钉枪分别与继电器和PLC相连接。本发明可实现螺钉防错功能，使螺钉安装的正确率和合格率达到100%。
【专利说明】用于组装生产线中的螺钉防错方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种螺钉防错装置，尤其是一种用于组装生产线中的螺钉防错方法及装置。
【背景技术】
[0002]传统的汽车内饰件螺钉组装的过程是:物料在组装工位进行零件组装，组装后，使用气动螺钉枪进行螺钉紧固。打完螺钉后，由检验员使用油漆笔在螺钉上划确认标示。
[0003]使用这种控制模式来生产组装，存在着以下问题:
[0004]1、由于这样使用人工来进行检查放错，容易造成螺钉漏装或多装的现象；
[0005]2、由于使用手工打螺钉，人员进行检查无法保证螺钉紧固的质量。非常容易造成螺钉打不到位，造成螺钉脱落，致使产品质量出现问题；
[0006]3、由于使用油漆笔做标示进行放错，非常容易对手套、工作服和环境造成污染，甚至会污染产品导致产品报废，同时也无法保证产品工艺的一致性；
[0007]4、由于使用漆笔做标示进行放错，还会造成生产成本的浪费，一条生产线每天消耗24只油漆笔，每台大约消耗200元左右。
[0008]解决以上问题的关键点:
[0009]1、设备如何能识别每一块门板何时开始进行组装和何时组装完成；
[0010]2、由于每种门板上需要组装的螺钉数量不同，设备如何进行确认所需要的螺钉数量;
[0011]3、如何让设备识别螺钉是否安装到位；
[0012]4、如何让设备识别门板上的螺钉安装了所要求的螺钉数量。当发生螺钉数量不符合要求或螺钉没有达到安装要求是设备会发出声光报警来提示操作工和检验人员进行整改。报警后还要能实现手工复位，以便下一块门板的生产组装。
[0013]以上四个问题就成了这个设备设计的难点。
【发明内容】
[0014]针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种可实现螺钉防错的功能，使螺钉安装的正确率和合格率达到100%的用于组装生产线中的螺钉防错方法及装置。
[0015]为实现上述目的，本发明提供一种用于组装生产线中的螺钉防错方法，包括以下步骤:
[0016]S100、设定螺钉的数量，并发送给PLC ；
[0017]S200、电力螺钉枪将螺钉固定在工件上，并将所产生的扭矩值输入PLC中；
[0018]S300、PLC根据收到的扭矩值点亮螺钉指示灯中的一种指示灯，并使其保持长亮状态；
[0019]S400、将螺钉指示灯的点亮数量与螺钉的设定数量进行对比，当二者相同时，则表明螺钉安装在组装工件上的正确率为100%。[0020]上述的用于组装生产线中的螺钉防错方法，其中，在步骤SlOO中，采用拨码开关设定螺钉的数量，拨码开关采用8421的编码方式输入螺钉的数量。
[0021]上述的用于组装生产线中的螺钉防错方法，其中，在步骤S200实施前，通过工作台上的漫反射检测开关以检测待加工的工件是否被放置在工作台上，如果判断为是，则将此信号输入PLC中，以作为PLC开始处理的信号。
[0022]上述的用于组装生产线中的螺钉防错方法，其中，在步骤S200中，电力螺钉枪控制螺钉组装在工件上，螺钉在符合组装所需要的要求后以产生扭矩值。
[0023]上述的用于组装生产线中的螺钉防错方法，其中，在步骤S400中，在螺钉全部安装在组装工件上后，PLC会判断螺钉指示灯的点亮数量与螺钉的设定数量是否一致，当螺钉指示灯的点亮数量与螺钉的设定数量相同时，则表明螺钉安装在组装工件上的正确率为100%,以完成一个完整的组装周期；
[0024]当螺钉指示灯的点亮数量少于螺钉的设定数量时，表明螺钉没有达到组装在工件上的要求，若此时将工件由工作台上取走，则声光报警器会发出声光警报，需要对工件上的螺钉进行核查，并且无法进行后续的操作；
[0025]当螺钉指示灯的点亮数量多于螺钉的设定数量时，继电器会给电力螺钉枪断电，并且无法进行后续的操作。
[0026]上述的用于组装生产线中的螺钉防错方法，其中，在无法进行后续的操作时，经过检查后，通过复位按钮进行系统复位后才能继续操作。
[0027]本发明还提供一种实施上述螺钉防错方法的装置，由显示配电盒、控制箱与电力螺钉枪构成，所述显示配电盒包括拨码开关、多个螺钉指示灯、声光报警器与复位按钮，所述控制箱包括24V电源、PLC以及与其连接的继电器，所述拨码开关、所述螺钉指示灯、所述声光报警器与所述复位按钮均是与所述PLC相连接，所述电力螺钉枪分别与所述继电器和所述PLC相连接。
[0028]上述的装置，其中，所述拨码开关、所述声光报警器和所述复位按钮的输出端均是与所述PLC的输入端电连接，所述螺钉指示灯的输入端与所述PLC的输出端电连接。
[0029]上述的装置，其中，所述控制箱还包括空气开关与接线端子，所述PLC通过所述接线端子分别与所述拨码开关、所述螺钉指示灯、所述声光报警器以及所述复位按钮相连接。
[0030]上述的装置，其中，所述PLC还与漫反射检测开关相连接。
[0031]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0032]1、本发明可提高生产效率，保证生产节拍和生产工艺的稳定性，降低报废率、生产中的不安全隐患和降低生产中的污染，提升生产效率；
[0033]2、本发明可防止组装生产线中的螺钉发生遗漏、错装或安装不到位的现象，并且能够通过在出现上述现象时及时发出声光警报进行提示，以使操作工人对螺钉进行核查，可使螺钉安装的正确率和合格率达到100%，生产效率提升30%，产品报废率降低到2.0%以下；
[0034]3、通过“8421”的编码形式设定需要安装的螺钉个数，避免使用操作屏幕来设定数量，造价高的缺点，使开关点输入信号稳定，编程简单；
[0035]4、通过本发明还取消了人工使用油漆笔检查的工序，减少了污染。【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1为本发明中方法部分的流程图；
[0037]图2为本发明中装置部分中显示配电盒的结构框图；
[0038]图3为本发明中装置部分中控制箱的结构框图；
[0039]图4本发明中PLC输入的原理图；
[0040]图5为本发明中PLC输出的原理图。
[0041]主要元件符号说明如下:
[0042]1-拨码开关 2-声光警报器 3-复位按钮
[0043]4-螺钉指示灯 5-空气开关6-PLC
[0044]7-继电器8-电源插座9-24V电源
[0045]10-接线端子 11-漫反射检测开关
[0046]12-电力螺钉枪
【具体实施方式】
[0047]如图1所示，本发明提供一种用于组装生产线中的螺钉防错方法，包括以下步骤:
[0048]S100、设定螺钉的数量，并发送给PLC。
[0049]其中，采用拨码开关设定螺钉的数量，拨码开关采用8421的编码方式输入螺钉的数量。
[0050]具体的，操作工在配电盒上通过拨码开关来设定这个工件需要安装的螺钉个数，通过“8421”的编码形式与PLC进行连接，把信号传送给PLC，确定好需要螺钉的个数。
[0051]通过“8421”的编码形式设定工件需要安装的螺钉个数，在程序中，先定义好P06为十位上的一或零，高电平为1，低电平为O。P05为个位上的1，P04为个位上的2，P03为个位上的4，P02为个位上的8。通过这五个开关点的高低电平的输入使PLC来识别所需要的数量。其优点在于可避免使用操作屏幕来设定数量，造价高的缺点，使开关点输入信号稳定，编程简单。
[0052]在步骤SlOO实施之后，需要将待螺钉组装的工件放在工作台上，通过工作台上的漫反射检测开关以检测待加工的工件是否被放置在工作台的胎模上，如果判断为是，则将此信号输入PLC中，这个信号用以作为PLC开始处理的信号。
[0053]S200、电力螺钉枪将螺钉固定在工件上，并将所产生的扭矩值输入PLC中。
[0054]具体的，操作工使用电力螺钉枪逐个把螺钉固定到工件上，每次固定好一个螺钉，电力螺钉枪会发出一个扭矩值正常的信号给PLC。
[0055]采用带有扭矩输出的电动扭矩螺钉枪来判断螺钉安装个数和安装质量。电力螺钉枪控制螺钉组装在工件上，螺钉在符合组装所需要的要求后以产生扭矩值。
[0056]本发明采用的PLC为LG公司生产，以实现逻辑控制关系。通过PLC保证了螺钉安装的数量和质量，保证每个螺钉达到了组装所需要的扭矩值。
[0057]S300、PLC根据收到的扭矩值点亮螺钉指示灯中的一种指示灯，并使其保持长亮状态。
[0058]S400、将螺钉指示灯的点亮数量与螺钉的设定数量进行对比，当二者相同时，则表明螺钉安装在组装工件上的正确率为100%。[0059]具体的，在螺钉全部安装在组装工件上后，PLC会判断螺钉指示灯的点亮数量与螺钉的设定数量是否一致，当螺钉指示灯的点亮数量与螺钉的设定数量相同时，则表明螺钉安装在组装工件上的正确率为100%，以完成一个完整的组装周期；
[0060]当螺钉指示灯的点亮数量少于螺钉的设定数量时，表明螺钉没有达到组装在工件上的要求，若此时将工件由工作台上取走，则声光报警器会发出声光警报，需要对工件上的螺钉进行核查，并且无法进行后续的操作，经过检查后，通过复位按钮进行系统复位后才能继续操作。
[0061]当螺钉指示灯的点亮数量多于螺钉的设定数量时，继电器会给电力螺钉枪断电，并且无法进行后续的操作，经过检查后，通过复位按钮进行系统复位后才能继续操作。
[0062]如图2至图5所示，本发明提供一种螺钉防错装置，安装在组装线的安装螺钉的工位上，并且采用220V交流电进行供电。其结构由显示配电盒、控制箱与电力螺钉枪12构成。电力螺钉枪放在操作工位台上，方便操作工拿取。控制箱安装在组装工作台下面，控制螺钉数量和螺钉显示板。显示配电盒安装在操作工作台的正面，以方便操作工观察。
[0063]显示配电盒由拨码开关1、多个螺钉指示灯4、声光报警器2与复位按钮3构成，其中，拨码开关采用8421的编码方式输入螺钉的数量，螺钉指示灯用来提示螺钉是否装好，声光报警器用来提示螺钉安装问题进行报警，复位按钮用以实现报警后进行报警复位。
[0064]控制箱由空气开关5、PLC6、继电器7、电源插座8、24V电源9与接线端子10构成。PLC为LG公司生产，以实现逻辑控制关系。PLC通过接线端子与拨码开关、螺钉指示灯、声光报警器以及复位按钮连接，其中，PLC的输入端主要与24V电源、电力螺钉枪、复位按钮以及拨码开关的输出端电连接，PLC的输出端主要与螺钉指示灯、声光报警器以及继电器的输入端电连接。另外，PLC的输入端还与漫反射检测开关11的输出端电连接，用于接收漫反射检测开关发送的PLC可以开始工作的信号，漫反射检测开关固定安装在工作台上。
[0065]电力螺钉枪的电源插头与电源插座相连接，继电器与电源插座连接用于为电力螺钉枪提供电力。在电力螺钉枪采用带有扭矩输出的电动扭矩螺钉枪，电力螺钉枪控制螺钉组装在工件上，螺钉在符合组装所需要的要求后以产生扭矩值，电力螺钉枪将该扭矩值输入到PLC中，用于来判断螺钉安装个数和安装质量，以保证每个螺钉达到了组装所需要的扭矩值。
[0066]惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，举凡熟悉此项技艺的专业人士。在了解本发明的技术手段之后，自然能依据实际的需要，在本发明的教导下加以变化。因此凡依本发明申请专利范围所作的同等变化与修饰，曾应仍属本发明专利涵盖的范围内。
【权利要求】
1.一种用于组装生产线中的螺钉防错方法，包括以下步骤: S100、设定螺钉的数量，并发送给PLC ； S200、电力螺钉枪将螺钉固定在工件上，并将所产生的扭矩值输入PLC中； S300、PLC根据收到的扭矩值点亮螺钉指示灯中的一种指示灯，并使其保持长亮状态； S400、将螺钉指示灯的点亮数量与螺钉的设定数量进行对比，当二者相同时，则表明螺钉安装在组装工件上的正确率为100%。
2.根据权利要求1所述的用于组装生产线中的螺钉防错方法，其特征在于，在步骤SlOO中，采用拨码开关设定螺钉的数量，拨码开关采用8421的编码方式输入螺钉的数量。
3.根据权利要求1所述的用于组装生产线中的螺钉防错方法，其特征在于，在步骤S200实施前，通过工作台上的漫反射检测开关以检测待加工的工件是否被放置在工作台上，如果判断为是，则将此信号输入PLC中，以作为PLC开始处理的信号。
4.根据权利要求1所述的用于组装生产线中的螺钉防错方法，其特征在于，在步骤S200中，电力螺钉枪控制螺钉组装在工件上，螺钉在符合组装所需要的要求后以产生扭矩值。
5.根据权利要求1所述的用于组装生产线中的螺钉防错方法，其特征在于，在步骤S400中，在螺钉全部安装在组装工件上后，PLC会判断螺钉指示灯的点亮数量与螺钉的设定数量是否一致，当螺钉指示灯的点亮数量与螺钉的设定数量相同时，则表明螺钉安装在组装工件上的正确率为100%，以完成一个完整的组装周期； 当螺钉指示灯的点亮数量少于螺钉的设定数量时，表明螺钉没有达到组装在工件上的要求，若此时将工件由工作台上取走，则声光报警器会发出声光警报，需要对工件上的螺钉进行核查，并且无法进行后续的操作； 当螺钉指示灯的点亮数量多于螺钉的设定数量时，继电器会给电力螺钉枪断电，并且无法进行后续的操作。
6.根据权利要求5所述的用于组装生产线中的螺钉防错方法，其特征在于，在无法进行后续的操作时，经过检查后，通过复位按钮进行系统复位后才能继续操作。
7.实施上述螺钉防错方法的装置，其特征在于，由显示配电盒、控制箱与电力螺钉枪构成，所述显示配电盒包括拨码开关、多个螺钉指示灯、声光报警器与复位按钮，所述控制箱包括24V电源、PLC以及与其连接的继电器，所述拨码开关、所述螺钉指示灯、所述声光报警器与所述复位按钮均是与所述PLC相连接，所述电力螺钉枪分别与所述继电器和所述PLC相连接。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述拨码开关、所述声光报警器和所述复位按钮的输出端均是与所述PLC的输入端电连接，所述螺钉指示灯的输入端与所述PLC的输出端电连接。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述控制箱还包括空气开关与接线端子，所述PLC通过所述接线端子分别与所述拨码开关、所述螺钉指示灯、所述声光报警器以及所述复位按钮相连接。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述PLC还与漫反射检测开关相连接。
【文档编号】B23P19/06GK104029003SQ201310499984
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年10月22日 优先权日:2013年10月22日
【发明者】董长青, 金鑫, 沈醒 申请人:延锋伟世通(北京)汽车饰件系统有限公司