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可編程控制器在汽車自動裝配線中的應(yīng)用

時間:2008-06-18 09:31:00來源:dujing

導(dǎo)語:?汽車轉(zhuǎn)向泵是一種中高檔汽車的零部件,它由多種零件組成,需要借助不同的設(shè)備,按照一定的工序把它們組裝起來。
汽車轉(zhuǎn)向泵是一種中高檔汽車的零部件,它由多種零件組成,需要借助不同的設(shè)備,按照一定的工序把它們組裝起來。在整個過程中,不僅要完成基本的裝配,還要對過程中諸如壓力、位移、時間等參數(shù)進行實時監(jiān)控,以滿足工藝所提出的嚴(yán)格要求,保證裝配質(zhì)量。汽車轉(zhuǎn)向泵自動裝配線就是完成上述功能的一組設(shè)備,它是由多個工位組成的一條流水生產(chǎn)線,每個工位分別由1臺可編程控制器控制,以實現(xiàn)不同的功能。 1 設(shè)備及工藝要求 整個裝配線共有12個工位,其工藝流程如圖1所示。 [align=center] 圖1 汽車轉(zhuǎn)向泵自動裝配線工藝流程圖[/align] WS1.1工位用于把滾針軸承壓入端蓋孔內(nèi)。其工作過程如下:先把端蓋放在壓臺上,再把滾針軸承放入壓頭槽內(nèi),然后同時撳下雙手按鈕,如果軸承方向正確,則夾具鎖緊,壓機下壓,否則,紅燈閃爍報警,壓機不工作,同時OP3操作面板上顯示有關(guān)錯誤信息。當(dāng)壓機下壓時,系統(tǒng)啟動CoMoⅡ-S智能測量儀表,對壓力和位移進行檢測,如果結(jié)果合格,則綠燈亮,壓機退回,夾具松開,可以將零件轉(zhuǎn)入下道工序;如果結(jié)果不合格,則紅燈亮,按下復(fù)位按鈕后,夾具松開,取出零件,并讓它通過廢品確認(rèn)檢測點,再放入廢品盒內(nèi),延遲數(shù)秒鐘以后,方能重復(fù)下次循環(huán),每次裝配的結(jié)果都能以文本方式即時在OP3操作面板上顯示出來。 根據(jù)工藝要求,不僅最終壓力應(yīng)控制在一定的范圍,壓入深度即位移量達到一定值,而且要求過程中的壓力和位移也應(yīng)滿足一定的對應(yīng)關(guān)系,不同的位移,對應(yīng)的壓力應(yīng)控制在一定的范圍,否則,加工出的零件不合格。為了能實時檢測壓力和位移,得出兩者間的在線關(guān)系曲線,并據(jù)此對過程作出評估,采用了Kistler的CoMoⅡ-S智能測量儀表。這種新型監(jiān)測儀表,內(nèi)置電荷和電壓放大器,可以同時采集壓力及位移傳感器兩路模擬輸入信號,自動選擇量程和不同的坐標(biāo)及最佳刻度,得出測量曲線,具有閥值、容差帶、方框和終位等多種分析功能,可以根據(jù)需要選擇不同的組合對各種過程進行分析和監(jiān)測,并能方便地與PLC接口。壓機及其它機構(gòu)的動作全部由氣壓驅(qū)動,為使壓力平穩(wěn),選用了TOX氣液增力缸作為壓力元件,由電磁閥控制其升降。 2 系統(tǒng)設(shè)計 2.1 硬件組成 根據(jù)該工位輸入輸出信號的點數(shù)及控制要求,選用了性價比很高的SIEMENSS7-214PLC作為控制核心,同時還擴展了一塊EM223數(shù)字量模塊,此外,系統(tǒng)還包括直流電源模塊,雙手操作按鈕控制模塊以及PLC編程用的與PC連接的PC/PPI電纜等,系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。 [align=center] 圖2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖[/align] 為了實現(xiàn)人機對話功能,如系統(tǒng)狀態(tài)及變量顯示、參數(shù)修改等,還擴展了1臺OP3操作面板,它通過一根專用電纜與PLC的本機通訊口連接。 2.2 控制軟件設(shè)計 控制程序采肧TEP7——Micro/WIN軟件以語句表方式編寫,不需專用的編程器,而OP3操作面板則采用ProTool組態(tài)軟件編程。系統(tǒng)控制程序分自動和手動兩部分。在手動部分,通過OP3可分別操縱所有運動機構(gòu)的動作,包括壓機、夾具的作用、CoMoⅡ-S智能儀表的參數(shù)集選擇及啟動,便于系統(tǒng)調(diào)試。在自動部分,所有動作按要求順序完成。為了使PLC與OP3之間相互交換信息,程序中定義了一些內(nèi)部標(biāo)志寄存器位,同時還使用了順序繼電器指令,使各程序步之間互鎖,提高了系統(tǒng)可靠性。自動部分程序流程如圖3所示。 [align=center] 圖3控制軟件流程圖[/align] 3 結(jié)束語 汽車轉(zhuǎn)向泵自動裝配線采用PLC控制,不僅簡化了系統(tǒng),提高了設(shè)備可靠性,也大大提高了成品率,通過操作面板修改系統(tǒng)參數(shù)可以裝配4種不同的產(chǎn)品,現(xiàn)場的各種信息,如工作狀態(tài)、故障信息等可以聲光報警及文字形式表示出來,方便了設(shè)備的操作和維護。該裝配線自1999年10月在南京金志集團投入運行以來,工作穩(wěn)定可靠,加工出的產(chǎn)品經(jīng)國外設(shè)備的嚴(yán)格測試,性能完全符合要求,取得了良好的效果。

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