白车身生产线控制系统设计及实施
焊接白车身门生产线布局设计

转台式焊装线 类似回转木马结构,驱动机构比较简单,占地面积较大,而且电、气、水的交点要由回转中心的可回转接头接出。这种焊装线以生产分总成较合适
汽车白车身车门分总成生产线布局方案
投资回收期≤4~6年
本设计由计算假定和资料查询得
机床平均负荷率 1.0 >0.8
、所需工作人员总数,约等于工位数=3 人
投资回收期(年) T= 5 年
制造车门零件的生产成本 S = 3200 元
投资车门费用 S投 = 2000000 元
激光焊接机器人
投资回收期(年)
N→生产线的计算生产纲领(包括备品率和废品率)(件/年); I→生产线建线投资总额(元); C→零件的制造成本(元/件); S→零件的销售价格(元/件)。
投资回收期限T↓,经济效益↑。
01
02
投资回收期应小于生产线制造装备的使用 年限;
投资回收期应小于该产品(零件)的预定 生产年限;
白车身焊接技术
电阻焊技术 (接触焊)
单面焊接:只对一面进行焊接,可以减少材料,使车 身重量减轻,并使车身的设计更具弹性
扭曲变形:于电阻焊相比,焊接的热变形区域很窄
焊接速度和焊接强度:焊接速度可达5m/min,焊接强度高,提高车身的强度和刚度
具有较高的柔性:可在计算机控制下焊接任意轨迹
04
一种是框架式:车门边框,内外加强板部分和连接件焊好,再进行内外板包边点焊
03
工艺路的分析
车门分总成工艺路线的拟定
工序时间的制定
生产节拍的计算:
N→生产线的计算生产纲领(包括备品率和废品率); T→生产线年有效工作时间 m→生产线每天工作班次 k——生产线停修系数
白车身生产线控制系统设计及实施

白车身生产线控制系统设计及实施本文阐述了如何在工艺基础上实现对宝骏汽车白车身焊接生产线的生产控制系统进行硬件和软件设计.该控制系统的最大特点在于电气控制和气动控制相结合,通过电气元件驱动气动的控制阀岛,达到气动控制自动化的目的.本文阐述了如何在工艺基础上实现对宝骏汽车白车身焊接生产线的生产控制系统进行硬件和软件设计。
该控制系统的最大特点在于电气控制和气动控制相结合,通过电气元件驱动气动的控制阀岛,达到气动控制自动化的目的。
宝骏白车身生产线工艺流程宝骏白车身生产线主体由前车体、下车体、总拼、左右侧围、空中主夹具、机器人及顶盖分拼、空中输送自行小车和升降机构成。
前车体即发动机舱生产线,发动机舱完成后,由空中输送自行小车送至下车体的1#工位,3台自行小车分别将前地板、后车架送至下车体1#工位,形成宝骏汽车的底板。
在1#工位完成焊接后,输送机构由主气缸顶起,变频器控制输送电动机前进,到2#工位落下夹具夹紧,开始新一轮的焊接。
焊接完成后操作人员同时按下工作完成按钮,输送机构再次顶起,如此循环动作,一直持续到最后一个工位。
总拼的第一个工位定义为转运拼台,通常在这个工位罕有电动或气动的控制,7#为顶盖添加和焊接工位,在这个工位采用FANUC的机械手进行自动焊接,同时在车身底边的区域采用伺服自动焊进行焊接,经过后面几个拼台的补焊后,到达最后一个工位,白车身总成由升降机转移到涂装车间的入口等待喷涂。
到此为止,车身车间的工艺制作完成。
本文在工艺基础上实现对宝骏汽车白车身焊接生产线的自动控制。
该控制系统的最大特点在于电气控制和气动控制相结合,通过电气元件驱动气动的控制阀岛,达到气动控制自动化的目的。
控制方式通过全自动以及半自动的方式实现,软、硬件也分别进行了设计,在硬件部分主要考虑了设备的选型,包括PLC的选择,总线选择的设计等,PLC的型号及容量是重点考虑内容;其次是现场总线的选择,现场总线不光要完成系统的要求,还要更好地避免工业现场的各种干扰,使各个模块之间的通信安全稳定。
生产线上的自动化控制系统设计与实现

生产线上的自动化控制系统设计与实现在现代工业生产中,自动化控制系统已经成为了必不可少的一部分。
自动化控制系统既可以提高生产效率,又可以降低成本,保证产品质量。
本文将对生产线上的自动化控制系统的设计与实现进行探讨。
一、自动化控制系统的概述自动化控制系统是一种将生产过程自动化、智能化的系统,它包括控制器、传感器、执行器、通讯设备等多个部分,通过各种传感器和检测器采集数据,对整个生产过程进行监测和控制,以达到提高生产效率和产品质量的目的。
自动化控制系统可以分为基于PLC(可编程逻辑控制器)的控制系统、基于SCADA(监控与数据采集)的控制系统和基于DCS(分散控制系统)的控制系统等多种类型。
每种类型的控制系统都有其特点和适用范围,如何根据需要选择适合的控制系统是设计师最需要考虑的问题。
二、生产线上的自动化控制系统设计与实现设计生产线上的自动化控制系统需要根据生产流程,根据实际情况考虑需要采用哪种类型控制系统、采集哪些数据、使用哪些传感器和执行器等。
2.1 系统结构设计在系统结构设计上,需要考虑生产过程的流程,根据流程设计出合理的系统结构。
系统结构涉及到数据采集、数据传输、数据处理等多个环节,需要根据整个生产过程的需要进行设计。
在设计系统结构时,需要考虑并提高系统的稳定性、可靠性、可扩展性,使得系统具有灵活性和可维护性。
2.2 数据采集与传输在生产线上,需要采集大量的信息,如温度、压力、流量、加速度等。
每个传感器都需要配备适合的采集设备,并将数据传输到前端。
通讯设备将采集到的数据通过网络传输给其他设备进行处理。
2.3.数据处理采集到的数据需要进行分析和处理,以便提取有用的信息。
数据处理需要利用先进的算法、模型和技术,对数据进行分析、预测和优化,来优化生产过程。
处理后的数据可以进行实时显示和报告生成,帮助生产管理人员及时掌握生产情况。
2.4.控制与执行根据采集到的数据进行分析后,需要根据生产过程计划和生产要求对生产过程进行控制。
白车身焊装生产线数字化夹具设计系统及应用

白车身焊装生产线数字化夹具设计系统及应用郑联语;高浩;吴约旺【摘要】针对多平台与高节拍汽车车身柔性焊装自动化生产线研发过程的用户化和专业化,基于CATIA软件平台设计开发了汽车白车身焊装生产线数字化夹具设计系统.进行了涵盖从白车身焊装生产线布局规划到夹具设计工程图生成各个模块功能研究与开发,尤其创新性地基于MBD技术实现了夹具二维工程图自动批量出图,解决了夹具设计数字化与我国以二维图纸作为加工标准现状的衔接问题,提高了汽车白车身夹具设计自动化与数字化程度,实现了夹具设计的快速高效,缩短了产品开发周期.本系统已得到企业工程应用,实际应用本系统对夹具设计效率提高在40%以上.【期刊名称】《汽车工程师》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】5页(P55-59)【关键词】白车身;生产线;数字化;焊装夹具;设计系统【作者】郑联语;高浩;吴约旺【作者单位】北京航空航天大学机械工程及自动化学院;数字化设计与制造北京市重点实验室;北京航空航天大学机械工程及自动化学院;数字化设计与制造北京市重点实验室;北京航空航天大学机械工程及自动化学院;数字化设计与制造北京市重点实验室【正文语种】中文在汽车制造过程中,相对于涂装线和总装线来说,焊装线的刚性强,不同车型间通用性差,新车型生产线部署均需重新设计焊装夹具,从而造成市场滞后,影响企业效益[1]。
因此,许多学者在三维CAD系统中对焊装夹具辅助设计进行了研究,如文献[2-3]等,但是研究多集中在库的归类整理以及资源文件的机智调用上,在与焊枪的可达性干涉关系、定位夹紧块以及夹具二维与三维关联等设计上鲜见涉及。
文章在对焊装夹具整个设计过程,尤其是工作内容重复、繁琐及效率低的环节,进行分析研究的基础上,设计开发了汽车白车身焊装生产线数字化工艺与夹具设计系统,以提高设计的工作效率。
1 结构与功能汽车白车身焊装生产线工艺及夹具设计软件系统是面向汽车白车身焊装工艺的辅助软件系统,主要由6个模块组成,其功能与结构,如图1所示。
汽车白车身质量的控制思路与方法探讨

275汽车白车身质量控制思路与方法的探讨杜生亚1,季国荣1,江杰1,陈炜2(1.跃进轻型汽车股份有限公司车身厂,江苏 南京 210037;2.江苏大学 机械工程学院,江苏 镇江 212013 )摘 要:通过对汽车的白车身在开发与生产过程中质量控制的经验与技巧的分析与总结,得出汽车白车身质量的控制思路与方法,为汽车白车身的开发与生产质量控制提供一些参考。
关键词:白车身 质量控制 思路与方法1 前言汽车白车身质量的控制是一个比较复杂的具机构的构思、过程中质量的有机控制,度本质上考虑,保证汽车白车身的稳定生产。
2 产品数据传输的准确性性,在产品设计阶段,通过同步工程(CE )充分运用DFM (Design for Manufacturing FMEA 焊接夹具及生产线的开发等环节考虑,与制造全过程基准统一与数据共享,品的制造与设计理念的一致性。
2.1产品设计的数据模型化传统方式的汽车白车身开发与制造是以主模型、主样板、主图板的结合作为确定形状和尺寸的依据,车身开发与设计大多数采用逆向工程。
随着产品开发与设计要求周期不断缩短,车身设计与开发逐步采用正向与逆向复合工程,即外形设计采用逆向工程,结构设计采用正向工程,而且在结构设计、模具开发、夹具开发等过程中采用同步工程、参数化设计及WA VE 技术等,保证产品在制造过程中数据传输的准确、可靠、方便。
在车身开发设计阶段,就要充分考虑产品数据在冲压、焊接过程中传递的一致性。
如很好地运用PLP (Principle Location Points )技术,就能得到一个比较理想的、准确的数据传递。
如图1所示,在产品设计时就考虑了零件基准面、基准孔的选取,图中基准面A 、B 控制Z 向尺寸,且定位插销孔。
2.2冲压件工序间尺寸传递基准一致性冲压件尺寸在工序间传递方式表现为零件在不同工序冲压模具中定位是否一致,冲压件尺寸在工序间的传递准确与否直接影响冲压件形状与尺寸正确与否,传统的模具设计与制造过程对冲压件尺寸在工序间传递准确与否虽有一定的考虑,但更多程度上依赖钳装调整,为传统的“试错型”。
汽车白车身智能生产线集成管理系统的制作方法

汽车白车身智能生产线集成管理系统的制作方法随着汽车工业的迅猛发展,汽车生产已经成为了一个高度智能化、自动化的行业,智能化生产线的应用也逐渐成为了汽车制造业不可或缺的一部分。
汽车白车身智能生产线集成管理系统则是智能化生产线的一个关键组成部分,下面我将会介绍该系统的制作方法。
一、系统需求分析在制作系统前,我们需要进行一系列的系统需求分析,以确保所制作的系统符合用户要求,基础设施完善。
首先,我们需要了解用户的需求及所要生产的汽车型号和规格,以此来确定生产线的规模。
接着,我们需要明确所要应用的物料、设备、机器人等生产线设备,以及他们在生产线处理白车身的流程和机械设计等。
在制订系统设计方案时,我们需要根据客户需求进行抽象化设计,并且要对生产线的硬件应用、软件配置进行详细设计。
根据这一阶段制订的方案,制作的系统应该满足以下的功能要求:1. 能够无缝地与生产线上各个工站或设备之间交互数据;2. 能够实现机器人自主操作,完成白车身加工;3. 能够实现自动化的质量检测、排错、调试、提示等线路控制,并可在需要时进行人工支援;4. 能够实现数据采集、分析和报警,提供一站式管理服务。
二、硬件及网络部署方案在确定了系统的设计方案后,我们需要部署相应的硬件和网络环境。
为了满足物料输送、流水线协调、数据共享及生产线控制的需求,我们需要部署一套高度安全的网络架构。
这个网络架构需要具备以下的特性:1. 为生产线各个区域提供独立的子网,每个子网负责管理特定区域的设备、工位或生产线模组。
2. 根据网络架构提供不同的数据权限,确保各个部门、工位或设备能够在所需的范围内访问数据、信息及控制指令。
3. 部署防火墙、安全认证、数字签名等安全机制,以保护关键数据和信息不被未经授权的访问。
4. 为生产线的运维人员提供适当的访问权限,以确保他们能够在部分机器出现故障时,对生产线进行调试和问题排查。
三、软件开发和测试在硬件和网络环境部署之后,我们需要进行软件开发和测试。
探讨汽车白车身质量控制思路及方法
探讨汽车白车身质量控制思路及方法摘要:汽车白车身质量控制是复杂、专业的系统工程,包含多个方面,如零部件公差的科学分配、冲压工艺分析以及运用冲压件检具等。
将检测技术、冲压和焊接工艺知识相结合,重视汽车白车身在开发和制造中的质量控制,这样可以加快白车身开发速度,保证产品质量,减少制造成本,还可以确保白车身生产正常进行。
关键词:汽车;白车身质量;控制;思路;方法引言随着科学技术的进步,汽车工业迅速发展,推动了汽车工业的发展和创新,缩短了发展和制造的商业周期,降低了汽车工业的成本,提高了质量和性能,提高了汽车工业的发展[1]。
工艺改进已得到显着改进,尤其是在螺栓联接编辑过程中。
由于螺栓焊接技术与其他焊接方法相比具有简单的优势,因此它已用于许多行业,尤其是汽车行业。
1汽车白车身质量存在的主要问题1.1白车身焊接技术难度很大焊接技术直接影响汽车白车身质量,由于在白车身中常用的技术手段包括焊接技术,因为其难度相当大,很有可能存在失误,所以容易由于该原因而造成焊接效果不显著,使得白车身质量降低。
在焊接中通常会有许多细小零件,质地轻薄,很有可能受到损伤,所以要求整个焊接过程应该认真,而目前普遍采用的旱季技术是点焊技术,但是存在发展较迟、技术不先进的情况,综合各个方面原因,很有可能降低白车身质量。
由于这项工作需人为操作,所以对焊接人员专业技术有一定的要求,需要充分了解焊接原理和操作方式,而且要有高度的责任感,因后期检验工作也十分关键。
但现阶段又经常出现焊接人员没有接受专业的教育,所以不能充分了解专业理论知识,也不能掌握不同焊接用具的基本原理的问题,这样易出现失误,所以这是造成白车身质量存在问题的关键因素。
1.2接触面不平整在车身设计规范中,螺栓焊缝所在平面必须至少有一个圆①(根据螺栓焊接螺栓头部的直径),以便上述螺栓焊接枪的爪完全接触板表面,并保证螺栓的法向。
对于不均匀的接触面,焊机用螺栓创建倾斜,从而导致径向弧出现问题。
白车身焊装线电控系统网络规划及安全控制研究
( . fiU ies y o e h oo y 1 Hee nv ri ftc n lg ,Hee 2 0 0 t fi 3 0 9,C ia . E tmain Eq ime tC . t . hn ;2 J E Auo t up n O ,Ld ,Hee o fi 2 0 5 ,C ia 3 0 1 hn ) Ab ta t n BI ( d n Wht) o o ligl e t ewh l l eh sc aa tr u ha iha t main sr c :I W Bo y I i rb t dn n , h oe i a h rcess c shg u o t , e we i n o
探讨汽车白车身质量控制思路及方法
探讨汽车白车身质量控制思路及方法长城汽车股份有限公司天津哈弗分公司天津市300462摘要:加强对白车身进行质量控制是提高汽车整体质量的重要环节之一,也是一个比较复杂的生产过程。
而汽车行业的飞速发展使得汽车生产的规模越来越大,生产效率也越来越高,在这种快节奏的生产模式下,如何控制好白车身的质量是一个非常有挑战性的生产环节,也是不断提高汽车生产技术的必然要求。
接下来,就汽车白车身质量控制思路与方法展开论述。
关键词:汽车白车身;质量控制;思路;方法一、注重提高汽车白身制造参数的有效传输1.1汽车白身制造参数的有效传输在汽车产品设计及制造环节中,设计人员会在产品设计方案中标注大量的详细产品制造与性能参数,这一参数信息也是整体汽车产品设计方案的具体表现形式。
但在汽车产品实际设计、制造过程中,受多方面因素干扰、影响,各类汽车制造参数在传输过程中会出现不完全传输、参数传输有误等问题,从而导致汽车白车身设计参数与实际制造车身参数出现差异性问题。
针对于此,需要在汽车白车身设计及制造环节中,秉持可制造性设计、失效模式及后果理念,对所构成、设计产品的零部件参数与具体工序流程开展逐步分析作业,提前对汽车白车身设计与制造环节中全部潜在的失效模式、可能出现的质量问题加以深入分析、总结,并在其基础上制定针对性问题解决措施。
简而言之,便是确保在汽车白车身设计与制造环节中,各项产品参数的有效传输与一致性。
1.2基准参数的传输有效性分析在汽车产品设计与制造环节中,主要的工序流程为,将所构建的产品三维设计模型的基准面数据加以有效传输,并采取复合工程,确保将汽车产品设计方案中的各项参数数据进行准确、有效传输。
例如在我国传统汽车制造行业发展模式中,所构建的汽车三维设计模型主要由图板、模板等部分共同构成,并以逆向工程作为汽车白车身产品设计的主要模式,以及汽车白车身各零部件尺寸设计参考方向。
二在当前汽车设计及制造模式下,则以复合工程为产品主要设计模式,并通过对原点定位等技术的灵活运用,大幅提高了汽车产品各项参数的传输稳定性、有效性。
汽车白车身质量控制思路与方法的探讨
车辆工程技术10车辆技术0 引言 汽车白车身质量控制是极为复杂的系统技术,其中涉及到很多系统工程,例如冲压工艺、冲模构思、冲压件质量检测、焊接工艺、焊接构思、零件选取规格、零件质量与零件分配等等。
在其质量管控的过程中,要综合使用冲压等焊接工艺,还要提升其质量检测水平,从而对汽车白车身的开发与制造质量进行保障,一方面能够缩短汽车白车身的研发时间与研发成本,另一方面还能提高汽车白车身的质量,确保其高质量生产。
1 产品数据传输的准确性1.1 产品设计中数据传递基准的一致性 在传统白车身开发与制造的过程中,主要依照模型、样板、图板等技术的结合来确定白车身的形状与尺寸,多数研发与设计的过程中为逆向工程。
我国近几年技术水平不断提升,在汽车白车身的研发中将技术与制造相结合,逐步将正向与逆向工程相融合进行开发设计。
其外形的设计通常使用逆向工程,而在其设计环节会运用正向工程,对于后续的研发与设计会运用同步工程,确保产品设计中数据传递基准的一致性,使其质量有所保障。
1.2 汽车配件在模具和夹具中遵从相同定位基准 汽车白车身的设计过程中,对于其器与其孔定位或者孔直径都没有严格遵循生产要求的标准,例如减少重量孔,渗漏孔等等,在其孔类的生产或者冲压质量要求的过程中,对其钻孔的位置与其孔直径要求并不严谨。
在其整体设计与制造的过程中,不应该将其孔类当作冲压工件在模具加工中的定位基准孔,否则将会对其冲压质量管理增加难度,还会增加企业质量管理的成本。
1.3 冲压件工序间尺寸传递基准一致性 冲压件工序的尺寸传递基准是否能够保持一致性会直接影响汽车白车身的设计与生产质量。
传统模具设计制造的过程中,虽然会对其尺寸传递基准能否保持一致性会有所考量,但是在大方向的工程中还是以刀钳为主要调整的工具。
现今在汽车白车身制造的过程中,主要运用45孔的冲压件完成各个工序之间的基准孔转换作业。
每个工序的模具45孔全部是数控机床所加工而成,对其拉延模调试的数据确保达到质量标准之后,装入冲头45孔,就能够将此孔作为模具的定位,也能够高效保障冲压件工序间尺寸传递基准的一致性。
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白车身生产线控制系统设计及实施本文阐述了如何在工艺基础上实现对宝骏汽车白车身焊接生产线的生产控制系统进行硬件和软件设计.该控制系统的最大特点在于电气控制和气动控制相结合,通过电气元件驱动气动的控制阀岛,达到气动控制自动化的目的.本文阐述了如何在工艺基础上实现对宝骏汽车白车身焊接生产线的生产控制系统进行硬件和软件设计。
该控制系统的最大特点在于电气控制和气动控制相结合,通过电气元件驱动气动的控制阀岛,达到气动控制自动化的目的。
宝骏白车身生产线工艺流程宝骏白车身生产线主体由前车体、下车体、总拼、左右侧围、空中主夹具、机器人及顶盖分拼、空中输送自行小车和升降机构成。
前车体即发动机舱生产线,发动机舱完成后,由空中输送自行小车送至下车体的1#工位,3台自行小车分别将前地板、后车架送至下车体1#工位,形成宝骏汽车的底板。
在1#工位完成焊接后,输送机构由主气缸顶起,变频器控制输送电动机前进,到2#工位落下夹具夹紧,开始新一轮的焊接。
焊接完成后操作人员同时按下工作完成按钮,输送机构再次顶起,如此循环动作,一直持续到最后一个工位。
总拼的第一个工位定义为转运拼台,通常在这个工位罕有电动或气动的控制,7#为顶盖添加和焊接工位,在这个工位采用FANUC的机械手进行自动焊接,同时在车身底边的区域采用伺服自动焊进行焊接,经过后面几个拼台的补焊后,到达最后一个工位,白车身总成由升降机转移到涂装车间的入口等待喷涂。
到此为止,车身车间的工艺制作完成。
本文在工艺基础上实现对宝骏汽车白车身焊接生产线的自动控制。
该控制系统的最大特点在于电气控制和气动控制相结合,通过电气元件驱动气动的控制阀岛,达到气动控制自动化的目的。
控制方式通过全自动以及半自动的方式实现,软、硬件也分别进行了设计,在硬件部分主要考虑了设备的选型,包括PLC的选择,总线选择的设计等,PLC的型号及容量是重点考虑内容;其次是现场总线的选择,现场总线不光要完成系统的要求,还要更好地避免工业现场的各种干扰,使各个模块之间的通信安全稳定。
为了保证生产线的安全性,我们在每个工位配置了一定数量的传感器,包括光栅、激光扫描以及光幕等,全面保障了焊接工人的人身安全和生产线的安全运行。
软件部分主要专注于根据工艺的要求进行程序代码的编写。
生产线的控制系统设备选型及设计准备1.设备选型设计架构是指整个控制的框架。
控制架构通常由上位监控设备、PLC控制器、HMI人机界面、现场的检测设备以及通信网络构成。
该阶段的一个重要的工作就是确定电控系统所需的PLC、HMI、急停、变压器和远程I/O等的数量及控制点数。
在此以PLC的选型为例进行介绍。
PLC的型号选取应该从控制器型号和内存容量两方面考虑。
通用的控制标准中,我们可以根据动作和I/O的数量选择对应的PLC控制器类型(见图1)。
存储器容量是PLC本身能提供的硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小,因此程序容量小于存储器容量。
设计阶段,由于用户应用程序还未编制,因此,程序容量在设计阶段是未知的,需在程序调试之后才知道。
为了设计选型时能对程序容量有一定估算,通常根据点数对存储器的容量进行估算。
2.DeviceNet网络配置设计设备网的配置在节点的数量、长度、波特率以及终端电阻方面都有严格的要求。
DeviceNet是在CAN总线的基础上发展而来,通常由5个信号线构成,分别是V+﹑V-﹑SHIELD﹑CAN-H和CAN-L;其中SHIELD 为屏蔽线,CAN-H和CAN-L为通信信号,其余两个为电源信号线。
一般在粗缆和扁平电缆中24V直流电压的最大电流容量是8A,在细缆中是3A。
(1)DeviceNet的节点数量及波特率要求一个设备网络上最多可以配置64个节点,但在设计的过程中我们建议一个网关不超过20个节点,一个安全的PLC不超过50个安全节点。
设备网的两端都需要配置阻值为120Ω或121Ω、功率不小于0.25W的终端电阻,以达到通信信号更为稳定的目的。
通常这样构成的网络线缆不会超过所规定的最大长度,并且更有利于检修及查找故障。
如果该网络上有安全的PLC或安全的I/O则波特率需要设定为250bps;如果是普通的网络,则波特率只需要设定在125bps即可。
设备网的电缆有“Trunk”和“Thin”之分。
Trunk是指我们作为主支干缆的干缆,外径约为12mm;Thin是用作拓展支路的细缆,外径约为8mm。
在一个网络中所允许的最大长度除了跟线径有关外,还和波特率有很大的关系。
例如在波特率为250bps的情况下,所允许的最长干缆为250m,最长细缆的长度为100m,最长的分支不得多于6m,分支的总和不得超过78m,对应关系如表1所示。
(2)DeviceNet电源配置网络电源的配置也是实际应用中必须解决的关键问题。
DeviceNet的网络供电由网络设备供电和总线网络供电两部分组成。
网络设备在这里指的是DeviceNet的网关Scanner,它的单独供电的优势包括:不会受总线网络供电的影响;热电源供电,不会受到主断路器断电的影响。
总线的网络供电通常由直流电源提供,直流电源功率的计算跟一个网络中所带的所有设备的功率相关,电源所能提供的电流也必须大于网络上的负载所需要的最大电流。
电源配置的步骤如下:将一个网络上所有节点的电流值相加,得出总电流I;测量整个网络的粗缆长度或最大长度L;根据所对应的电流表限制图(见图2)进行判断,若整个网络的计算电流在图中所对应的曲线的上面,则为配置合理,否则重新配置。
以宝骏前车体生产线为例,该生产线有6个工位,从MCP到最后一个工位的粗缆长度为200m,配置直流电源电压为24V,直流电流为10A,大于图2中对应的电流值1.5A。
经测量,由于每个工位的最大负载电流为8.4A不超过10A,所以电源配置合理。
夹具拼台及输送工艺动作的设计当白车身被输送到操作工位时,输送机构下降带动白车身整体下降,下降到底部后,各夹具将白车身夹紧,工人进行焊接工作。
焊装夹具在焊接过程中确保车身形状、尺寸和精度符合产品图样技术要求,同时焊装夹具的自动化程度还是影响汽车生产批量的关键因素。
焊装夹具一般由支架、夹紧元件(手动夹紧器或气缸)、压板、定位板及定位销组成。
在焊装夹具的自动控制过程中,需要气缸动作带动夹具完成夹紧或松开动作,这样可以利用PLC的输出点发出信号,控制电磁阀进行驱动。
在宝骏白车身生产线中,输送机构控制采用全线联动的往复机运作方式,各个工位在输送机构的动作中完成工艺要求,白车身在一个工位焊接完成,所有本工位的焊接工人同时按下各自操作盒的“工作完成”按钮表示此工位操作完成,PLC将判断下一个工位的状况。
如果下一个工位已经准备就绪,输送机构将白车身输送到下一个工位,再将前一个工位的白车身送到此工位进行焊接工作。
对输送机构的控制本质上就是通过变频器对电动机的控制,电动机的正反转及速度的快慢起停均由变频器控制,快、慢速的控制通过设置在特定工位的传感器来实现。
本项目中以总拼为例,我们在输送机构的最前端和最末端(即第一个和最后一个工位)分别设置4个传感器,来判断输送机构是否上升或下降到位。
图3中ZSLS01/ZSLS05对输送机构是否下降到位进行判断,ZSLS04/ZSLS08是上升到位信号,中间的两组行程开关分别是输送机构的上升和下降的加减速信号。
输送机构通过此点时触发相应的开关信号来控制主气缸的高、低速变化,确保输送机构上升、下降的流畅性。
同样,在工件转移的过程中,输送机构同样有高低速的变化,这一过程的变化通过在相应的工位设置传感器来实现。
输送机构触发ZSLS09、ZSLS11时,输送机构后退停止,输送机构前进触发到ZSLS14、ZSLS16时,前进到位,电动机停止工作。
同样,中间的两组分别是后退减速和前进加速以及前进减速和后退加速触发开关。
输送机构触发该开关后,相应的信号通过现场总线传送给PLC,在PLC相应的位置设为真,并发送相应的指令给变频器,从而控制电动机的速度变化。
输送机构状态同时需要结合对零件是否到位的判断,这是PLC执行下一步动作的必要条件。
对工位零件的判断需要结合零件检测开关,即接近开关来实现。
在该项目中,我们选择φ30带屏蔽功能的传感器来检测零件是否到位,当输送机构下降到位时,工位检测到有零件,同时无其他干涉信号时,PLC发出允许焊接的信号;如果此传感器没信号,则表示此工位为空,一般情况下无工件的输送机构运行基本上是在试车模式。
项目程序设计1.工位逻辑控制工位逻辑的控制即对夹具的打开、闭合的控制,夹具的动作是否执行以及何时执行都受工艺要求的控制,控制逻辑的动作顺控需依据工艺时序图4进行编写,否则有可能造成车体、输送机构和工装夹具的干涉。
一旦动作干涉,要么将车体夹坏,要么损坏工装夹具,造成重大的设备故障。
2.输送机构逻辑控制输送机构的上升、下降由主气缸控制,前进、后退及加、减速由变频器控制。
根据输送机构的时序图,编写出输送机构的工艺动作流程。
结语历经5个月,宝骏白车身生产线电控系统的自主设计及安装调试终于完成。
我们秉承安全可靠、柔性控制的设计理念,遵循GM体系的硬件设计标准并对多处进行了更新:引入预铸电缆快速进行维修切换;在电动机的控制方面采用变频器加外置电阻的方式,使得输送线的控制更加安全、可靠;复杂工位引入机器人操作,增加生产方式的柔性化;生产线两种车型相互切换,低成本投入,高价值产出;手动生产采用触摸屏操作,方便快捷;采用急停和光栅外加安全围栏的MPS系统,确保安全生产;电控和气控相结合,确保控制方案最优化;热电源和冷电源的相互结合,合理有序;DeviceNet现场通信模式和EtherNet的Peer to peer通信模式相结合,离散信号和连锁信号集中控制;PLC控制和触摸屏HMI控制相结合,相得益彰;MCP主控柜、PDP电源分配柜、VFD变频柜、I/O控制箱、OP操作盒和简易ANDON等各司其职,分工有序。
软件设计按照全球GCCS设计标准,RSLOGIX5000逻辑易读,故障报警全面,能够更好地监控系统运行状态;引入了RSNETWORX、RSLINX的通信模式,对现场离散的信号进行组态;运用MESSAGE EXTRACTOR 的导入、导出功能,轻松建立起PLC程序和WINCC FLEXIBLE之间的通信桥梁;EPLAN的电气绘图设计条理分明,易于查找;人机界面设计简单友善,画面简洁明了,报警提示功能完善,对每一处检测开关进行显示和监控;操作列表的集成及顺序显示,使操作人员可以尽快入手,误操作的可能性大大降低,值得在车身控制系统乃至其他控制系统推广应用。