本文介绍了基于可编程逻辑控制器(PLC)控制的多车型门槛自动上件系统,这是东风柳州汽车有限公司在焊装线自动化领域的一项应用。系统的目的是实现对不同车型门槛自动识别和排序上件,提高焊装线生产效率,降低人力资源投入。
系统框架分为几个关键部分:
1. 生产计划下发系统:这是系统的核心部分,负责根据MES系统(制造执行系统)的计划下发生产计划。MES系统通过设备的中控网络将生产计划同步下发至门槛上件工位的PLC控制中心。TCP/IP通讯协议被用于生产计划下发系统中。
2. PLC控制系统:系统的心脏部分由西门子S7-300系列PLC组成,包括HMI(人机界面)以及其他柜内元器件(如电源、继电器、接触器、输入输出模块、空开以及接线端子等)。PLC通过ProfiNet网络和以太网与各个系统进行实时的交互通信,并通过编制控制功能块和数据块来实现对各系统的逻辑控制。
3. 输送上件系统:由上件Buffer和机器人组成,上件Buffer采用电机驱动双链,带动轨道上的双层托盘循环运动,从而实现托盘在上件位和抓件位的循环运行。上件Buffer最多可设置10个双层托盘,可缓存20件门槛,满足特定生产需求。
4. 上件指示系统:由柱灯和操作盒组成,用于指示操作者进行上件作业。
5. 门槛识别系统:采用易福门型号为O5D100的激光测距传感器,有效检测距离为2m,防护等级为IP67。系统能识别不同车型门槛并排序上件,避免错误。
HMI是生产线上常用的人机交互设备,它提供了显示系统实时状态和信号的功能,并能设置报警功能,在异常情况下及时提醒操作人员或维修人员进行处理。在MES系统故障时,HMI可以切换至离线模式,并允许操作人员根据纸质生产计划继续上件作业,避免生产停线。
整个系统的运作过程是高度自动化的。例如,当地板总成输送至工位时,PLC会通过程序对比地板总成和Buffer上的车型信息,再由机器人配合焊枪进行门槛焊接作业。系统通过这样的方式实现了焊装线的整体自动化、柔性化与精益化。
多车型门槛自动上件系统的设计思路及实施方法对于其他生产线自动上件工位的设计具有参考意义,能够促进焊装线的自动化程度,满足多车型共线生产的柔性化需求。通过对系统框架和操作流程的深入理解,可以看出系统在汽车制造业中的应用前景广阔,对提升生产效率和降低成本具有重要意义。