A3車型是奇瑞公司的策略轉(zhuǎn)型車型，為打造五星平安質(zhì)量，對該車型提出加倍苛刻的質(zhì)量要求。焊裝車身的制造程度進(jìn)步依賴于進(jìn)步前輩的焊接設(shè)備，公司引進(jìn)柯馬公司的生產(chǎn)線，實現(xiàn)車身下部跟車身總成的焊接使命，以合乎更下的焊接質(zhì)量要求。
茂名視覺分揀機器人第一部門A3自動化生產(chǎn)線計劃綱要
次要擔(dān)任A3三廂跟A3兩廂兩種車型白車身總成的出產(chǎn)，下部線跟主焊線是混線自動化生產(chǎn)線，年產(chǎn)能約為20萬輛。
車身下部線實現(xiàn)發(fā)動機倉、前地板、后地板等總成整機的拼裝焊接事情，順應(yīng)車身下部高強度的焊接要求。次要由27臺機器人實現(xiàn)焊接事情、整機抓取，整條線借包羅自動化運送懸鏈，整機緩存器。
主焊線次要是實現(xiàn)車身下部、側(cè)圍、頂蓋、包裹架等總成的拼裝焊接事情。由滾床、OPENGATE、跟31臺機器人構(gòu)成。
主焊線OP130工位為在線激光檢測體系，由4臺機器人動員激光檢測體系，對車身尺寸關(guān)鍵點停止在線檢測。
第二部門電氣控制系統(tǒng)
A3自動化生產(chǎn)線共有兩個部門構(gòu)成分為車身下部線跟主焊線有5條空中輸送線工藝流程為發(fā)動機倉、前地板、后地板離別由3條輸送線運送至車身下部線，車身下部經(jīng)空中運送至主焊線，然后經(jīng)由過程空中輸送線運送至調(diào)劑線。
整條生產(chǎn)線有車型識別系統(tǒng)一套，輥床一套、涂膠設(shè)備8套、COMAU機器人62臺，采取SICK的平安護衛(wèi)設(shè)備，采取帶有平安集成功用的CPU416F-2的西門子。節(jié)制部門的采取工業(yè)以太網(wǎng)跟PROFIBUS毗鄰，見圖節(jié)制部門示意圖。
PLC上面的從站模塊經(jīng)由過程兩條PROFIBUS支路停止硬件設(shè)置離別有1.MPI收集的收集模塊設(shè)置2.DP收集的模塊設(shè)置。PLC與PLC之間的通信經(jīng)由過程DP/DPCOUPLER實現(xiàn)。PLC與PLC之間的通信經(jīng)由過程DP/DPCOUPLER實現(xiàn)
兩條自動化生產(chǎn)線跟5條空中輸送線由CPU416－2DP、CPU315－2DP的13臺西門子PLC節(jié)制。PLC可向體系供給剖析設(shè)備運轉(zhuǎn)形態(tài)跟產(chǎn)生毛病面的信息。每條出產(chǎn)采取1臺西門子人機界面PC870停止節(jié)制，經(jīng)由過程自身的MPI接口與PLC毗鄰，外部裝置西門子組態(tài)監(jiān)控軟件WINCC。整條生產(chǎn)線采取兩種總線形式，PLC與機器人間及PLC與I/O設(shè)備之間采取PROFIBUS現(xiàn)場總線停止通信。PLC與PLC間的通信悉數(shù)采取西門子出產(chǎn)的CP443—1交換機停止通信跟數(shù)據(jù)交換。
機器人跟人機界面采取PROFIBUS通信和談，開關(guān)、電磁閥、按鈕、指示燈、I/O從站等悉數(shù)采取現(xiàn)場總線，區(qū)域內(nèi)PLC間的通信經(jīng)由過程DP/DPCoupler停止信號交換，區(qū)域間的PLC經(jīng)由過程工業(yè)以太網(wǎng)停止通信。這類總線的組合方法，勤儉了大批的接線事情，同時實現(xiàn)對全部體系的節(jié)制，進(jìn)程形態(tài)顯現(xiàn)、毛病報警信息的顯現(xiàn)，使得全部體系操縱輕便、保護便利、可靠性下。
西門子的人機界面HMI為整條生產(chǎn)線的運轉(zhuǎn)與維修供給了壯大的保障。正在機器人界面上經(jīng)由過程組態(tài)軟件停止靜態(tài)調(diào)試、人機界面按操縱菜單分為工位平面布置圖見圖2、各設(shè)備狀態(tài)圖見圖3等。人機界面可能顯現(xiàn)線內(nèi)的設(shè)備漫衍形態(tài)、并用分歧的顏色顯現(xiàn)設(shè)備的分歧形態(tài)、如運轉(zhuǎn)、終止、毛病等信息。子菜單內(nèi)可顯現(xiàn)PLC與I/O的狀態(tài)圖3，顯現(xiàn)變頻器、機器人的毛病信息見圖4。當(dāng)有毛病時能自轉(zhuǎn)動出報警信息，并對報警信息停止紀(jì)錄停止歸檔統(tǒng)計，保存汗青毛病紀(jì)錄，為往后維修與點檢設(shè)備時供給參考根據(jù)。
一切的操作界面利用西門子公司的HMI，制止了傳統(tǒng)的面板接線龐大、勞動強度年夜、窺察、維修沒有便利的弊端。正在該生產(chǎn)線中勝利天使用了西門子公司的SIMATIC產(chǎn)物的技巧，此中Profibus場總線跟工業(yè)以太網(wǎng)技巧正在該體系中起到關(guān)鍵作用。
第三部門點焊機器人體系
正在汽車焊接工藝中，點焊占整車焊焊接的很大一部分，奇瑞A3自動化生產(chǎn)線焊接體系次要由點焊機器人體系體系構(gòu)成。點焊機器人體系包羅機器人本體、機器人控制器、點焊控制器、自動電極建磨機、自動對象交換裝置、氣動面焊鉗、水氣供給的水氣節(jié)制盤等。
A3點焊機器人體系悉數(shù)采取COMAU工業(yè)機器人及相關(guān)設(shè)備。這些點焊機器人經(jīng)由過程控制系統(tǒng)可以停止A3兩廂車型跟三箱車型的自動識別跟切換。
焊接機器人是典范的電機一體化高科技產(chǎn)品，功能強大、操縱輕便。點焊機器人體系的節(jié)制方法是：由機器人控制柜經(jīng)由過程通訊收集同生產(chǎn)線PLC西門子控制柜組成機器人焊接出產(chǎn)體系。機器人體系內(nèi)的點焊控制器、自動電極建磨機、自動對象交換裝置、水氣節(jié)制盤等安裝由機器人節(jié)制。機器人體系依據(jù)上位PLC的車型旌旗燈號輸入去挪用對應(yīng)的機器人焊接順序停止車身拆卸焊接。
3.1中頻焊接技巧的使用
為了使A3取得加倍優(yōu)良的碰撞機能，正在A3的車身布局中，大批的采取高強度鋼板，同時縱梁等要害布局采取激光拼焊鋼板，傳統(tǒng)的工頻焊接技巧沒法使得正在焊接高強度鋼板時取得最好的剪切強度跟抗疲勞強度。為了克制工頻焊接技巧的弊端，正在車身下部線采取中頻焊接。正在A3線中采取BOSCH中頻焊接控制器跟NIMAK的中頻焊鉗。
中頻焊接技巧使得機器人焊接的優(yōu)良機能進(jìn)一步晉升中頻焊接得優(yōu)點次要有，絕對工頻焊接為直流焊接，變壓器小型化、進(jìn)步電流節(jié)制的響應(yīng)速度，實現(xiàn)工頻節(jié)制沒法實現(xiàn)的焊接工藝，可能對三相電網(wǎng)均衡，中頻焊接的功率因數(shù)下，節(jié)能后果好。
3.2涂膠體系的使用
涂膠體系次要涂車身骨架的點焊密封膠跟隔震膠。自動膠槍由機器人照顧，存在涂膠軌跡一致性下、膠用量節(jié)制精確、涂抹后的膠條外形同一等優(yōu)點。涂膠體系為A3車型取得加倍優(yōu)良的降噪機能供給了很大資助。
供膠體系采取GRACO公司高粘度供給體系。包羅:55加侖壓盤一個跟5加侖壓盤一個、氣動柱塞泵、升降器。流體由泵輸出，泵出口裝有單過濾安裝對膠停止過濾。再顛末高壓軟管毗鄰到GRACOP-FLOLT。
供料泵采取雙泵自動切換方法，設(shè)備存在自動切換及空桶報警功用：一泵處于事情形態(tài)，一泵處于待命狀態(tài)。當(dāng)事情泵膠桶中的膠用完后，體系發(fā)出報警，自動切換安裝自動將事情泵切換至另一待命的泵，此時待命的泵成為事情泵。供膠泵存在雙泵切換功用，正在換桶時沒有影響自動涂膠體系的畸形事情，無效的進(jìn)步了生產(chǎn)線的工作效率。
流量節(jié)制采取美國GRACOP-FLOLT周詳流量控制器，包羅：控制箱，電纜，流體盤，氣動隔閡調(diào)壓，流量計等。
GRACOP-FLOLT流量節(jié)制的事情原理為機器人供給速率的模擬量旌旗燈號，控制板節(jié)制氣動隔閡調(diào)壓即時調(diào)劑膠的壓力，并經(jīng)由過程流量計跟壓力計供給及時正確流量跟壓力即時批改，造成一個閉環(huán)控制，從而實現(xiàn)正確定量節(jié)制要求。槍的出膠量隨機器人速率的變更而變更。
3.3自動電極建磨機的使用
正在主焊線上，為了實現(xiàn)出產(chǎn)拆卸的自動化，進(jìn)步生產(chǎn)線節(jié)奏，離別為每一臺點焊機器人裝備了自動電極建磨機，實現(xiàn)電極頭工作面氧化磨損后的建銼進(jìn)程自動實現(xiàn)。同時也制止了職員頻仍進(jìn)入生產(chǎn)線帶來的安全隱患。電極建磨機由機器人的內(nèi)置PLC節(jié)制，示教專門的電極建銼順序去實現(xiàn)電極建銼。同時依據(jù)建銼量的幾去對焊鉗的事情路程停止賠償。
利用焊接機器人的優(yōu)點：不只使出產(chǎn)服從進(jìn)步了，并且使焊接出產(chǎn)進(jìn)程變得規(guī)范化，使產(chǎn)品質(zhì)量失掉不變跟進(jìn)步。
第四部門其他體系
4.1滾床體系
A3自動化生產(chǎn)線整條線利用滑撬運送，運送工夫為18秒。其運送門路為：起落段運送空滑撬到UB10#——滾床運送——UB110#——起落段運送——MB10#——滾床運送——MB150#——起落段運送。下圖為西部線滾床滑撬體系。
滾床系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，其事情原理為：節(jié)制旌旗燈號收回，傳輸機電吸收旌旗燈號，起頭事情，滑撬經(jīng)由過程摩擦滾輪進(jìn)入工位，感應(yīng)器感到，運送機電終止，起落機電吸收到節(jié)制旌旗燈號，起頭啟動，起落擺臂單位驅(qū)動，滾床起頭起落，降低定位后，焊接機器人停止焊接，焊接實現(xiàn)后，節(jié)制旌旗燈號收回，起落機電運轉(zhuǎn)，滾床回升運送機電運行，滾床回升到位，運輸機電氣動，滑撬運轉(zhuǎn)并進(jìn)入下一工位。
M11/2主焊線計劃出產(chǎn)節(jié)奏為100秒，可停止M11、M12兩車型的隨意率性混流，并思量第三車型的預(yù)留。此中MB30#MB40#MB50#主拼工位占用了三個工位，情勢為COMAU公司尺度的OPENGATE，存在柔性下，階段投資，改革便利等諸多優(yōu)點。其自身的布局特色較四面體翻轉(zhuǎn)也有可采取側(cè)圍預(yù)裝、兩側(cè)施焊空間年夜等優(yōu)點。
OPENGATE即主拼夾具，COMAU公司OPENGAT是以夾詳細(xì)為根底，采取門情勢，聯(lián)合傳感器版權(quán)所有，應(yīng)用PLC停止節(jié)制。OPENGATE跟焊接機器人體系經(jīng)由過程總控制系統(tǒng)停止共同事情，終極實現(xiàn)車身的定位、夾緊跟焊接。
OPENGATE由夾具本體，氣路體系，感到控制系統(tǒng)構(gòu)成。A3主線OPENGATE本體，采取門情勢，底座采取直線導(dǎo)軌，經(jīng)由過程推力機電停止定向挪動。X向預(yù)裝直線導(dǎo)軌，可以停止車型切換，如許有利于停止階段性投資跟改善。氣路體系采取集合供氣，由履行元件跟幫助元件構(gòu)成。感到控制系統(tǒng)由電磁傳感器、PLC跟計算機控制系統(tǒng)構(gòu)成，可以實現(xiàn)夾具的信息收羅跟自動化節(jié)制。
OPENGATE事情進(jìn)程。主線白車身預(yù)拼后進(jìn)入OPENGATE，OPENGATE本體停止閉合，閉合進(jìn)程中停止側(cè)圍跟底盤的定位，使白車身預(yù)拼地位合乎計劃要求；定位后電磁感應(yīng)體系停止事情，搜檢定位是不是精確，若是無誤，夾緊機構(gòu)停止舉措，將車身夾緊；若是有誤，報警體系停止報警，OPENGATE進(jìn)入暫停狀態(tài)，同時控制系統(tǒng)顯現(xiàn)呈現(xiàn)問題的處所跟緣故原由，待問題辦理后體系繼承停止事情。夾緊后感到安裝停止夾緊形態(tài)搜檢，若是呈現(xiàn)問題，則體系暫停并報警，若是夾緊形態(tài)畸形，焊接機器人起頭事情，停止焊接，焊接實現(xiàn)后，OPENGATE夾緊機構(gòu)翻開，門式夾詳細(xì)翻開，白車身進(jìn)入下一道工序，OPENGATE守候下一輛白車身進(jìn)入。
OPENGATE的特色。COMAU公司OPENGATE側(cè)圍合拼采取預(yù)裝情勢停止預(yù)裝配，側(cè)圍合拼焊接工位，采取側(cè)滑情勢停止側(cè)圍的夾具切換，M11跟M12側(cè)圍部門的夾具采取共用計劃。夾具中定位銷、基座、非加工件采取標(biāo)準(zhǔn)化跟系列化的部件，程度面上定位孔與定位孔之間的公役為±0.02mm，粗糙度為1.6um，一切的定位孔與基準(zhǔn)面的公役為±0.05mm，粗糙度為1.6um。夾具定位銷跟定位塊的裝置需采取“調(diào)劑墊片式”的布局，定位銷調(diào)劑墊片厚度為5mm。另外，計劃中預(yù)留三坐標(biāo)丈量的地位跟加工里，正在復(fù)測時沒有須要裝配夾具跟滾床等其他設(shè)備。
現(xiàn)階段A3車型曾經(jīng)根本實現(xiàn)公司的“2mm工程”，COMAU公司OPENGATE為“2mm”工程供給了很大的保證，它為奇瑞A3的五星質(zhì)量奠基了堅固的根底。
4.3機械化運送懸鏈與BUFFER
機械化運送懸鏈的次要是用于年夜總成整機的自動運送，次要是發(fā)動機倉、前地板總成、后地板總成的運送。
此中后地板的吊具是兩種車型共用。采取先進(jìn)先出的方法停止整機的排序。若是整機與機器人抓取的進(jìn)程沒有一樣可以停止整機的放行，當(dāng)整機被機器人抓取后，空吊具沿前往講前往。同時要求存在強迫前往功用，當(dāng)發(fā)明問題時，整機沒有被抓取強行前往。
機械化懸鏈整機的安排跟取下皆是由機器人實現(xiàn)。
BUFFER次要是用于小整機的緩存。人工將整機擺放到BUFFER上，整機正在BUFFER上是被靠得住定位的。機器人正在抓取整機時對整機的拆卸的地位停止辨認(rèn)，如整機的拆卸地位沒有精確機器人沒有停止整機的抓取，并報警。人工拆卸實現(xiàn)后按確認(rèn)停止放行。拆卸員工須要依據(jù)出產(chǎn)籌劃停止整機的排序。每一個BUFFER上裝有顯示屏，對整機的數(shù)目停止倒計數(shù)。拆卸者依據(jù)出產(chǎn)籌劃停止整機的拆卸。對一些環(huán)境，如將鍍鋅件裝配成非鍍鋅板機器人是沒法辨認(rèn)的。
4.4車型辨認(rèn)跟出產(chǎn)管理系統(tǒng)
自動化生產(chǎn)線將自動化控制系統(tǒng)制造業(yè)履行體系(ManufactureExecuteSystemMES)集成正在一路造成生產(chǎn)線的管理系統(tǒng)。正在后期，出產(chǎn)籌劃輸入工控機計算機中，經(jīng)由過程工控軟件推算出個人工上件面的上件面的出產(chǎn)籌劃。經(jīng)由過程以太網(wǎng)傳給PLC。前期對系統(tǒng)停止改革，自動化線可能及間接接管MES體系的出產(chǎn)籌劃。
M11跟M12采取拉動式出產(chǎn)的方法停止，生產(chǎn)線吸收MES體系的出產(chǎn)籌劃。每一個工位皆有基于MOBY-Ⅰ情勢的車型識別系統(tǒng)，車型識別系統(tǒng)載體裝置正在每一個滑橇上。每一個工位將依據(jù)車型識別系統(tǒng)辨認(rèn)的信息自動停止焊接順序跟焊接參數(shù)的切換。
正在發(fā)動機艙總成工位是籌劃支配的出發(fā)點。正在總成工位粘貼條形碼，肯定車型信息。發(fā)倉被安排正在轉(zhuǎn)運平臺上時，掃描設(shè)備掃描VIN碼信息傳遞給PLC控制柜?？刂乒褚罁?jù)吸收的出產(chǎn)籌劃肯定機器人是不是停止整機抓取，信息無誤時給機器人傳遞旌旗燈號，機器人履行整機抓取。同時，將VIN碼信息傳送給下一個工位。
主焊線第一個機器人設(shè)置VIN碼掃描面并將信息寫到雪橇載體上，并將出產(chǎn)信息傳遞給下個工位第二個工位依據(jù)信息提早斷定功用提早做好夾具、焊接參數(shù)、焊接順序的切換籌備事情。當(dāng)雪橇達(dá)到第二個工位時，設(shè)備讀取雪橇上的車型信息，并將從雪橇上讀取的信息同第一個工位傳送的信息停止查對，查對精確的環(huán)境下，執(zhí)行程序。以此類推。
整條生產(chǎn)線有9臺抓件機器人，上件機器人存在兩種車型的辨認(rèn)才能，能依據(jù)出產(chǎn)籌劃取舍響應(yīng)車型的整機，一旦整機毛病或短少整機，該機器人終止事情而且報警，同時每一個BUFFER上具有車型識別系統(tǒng)。
4.5在線激光檢測體系
主線130為機器人激光檢測工位，由四臺機器人照顧激光檢測傳感器構(gòu)成，用來保障汽車精度而設(shè)立的，對車身的252丈量特性停止檢測。
Perceptron丈量體系經(jīng)由過程機器人上的激光傳感器收羅車身實際尺寸，體系經(jīng)由過程直達(dá)器把數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)控制站停止剖析跟尺度數(shù)據(jù)停止對比比力，尺寸呈現(xiàn)超越工藝規(guī)模，數(shù)據(jù)站立刻發(fā)給PLC節(jié)制的生產(chǎn)線毛病跟報警信號，終止生產(chǎn)線，防備沒有及格車身流到下道工序。
4.6平安體系
硬件設(shè)置：CPU416F-2的西門子PLC光柵、急停按鈕、安全門、區(qū)域掃描儀等。
平安集成的輸入輸出旌旗燈號作為進(jìn)程的接口，可以間接毗鄰單通道跟雙通道的輸入輸出旌旗燈號，例如急停按鈕跟光柵。平安集成旌旗燈號作為冗余旌旗燈號外部毗鄰正在一路。采取故障安全的分布式輸入輸出體系使體系的安全工程設(shè)置被PROFIBUS-DP部件替換，包羅急停開關(guān)設(shè)備的替代，護衛(wèi)門監(jiān)督安裝，雙手操縱等等。
無序分揀機器人難點正在順序塊中對工位的各類安全設(shè)備如急停、安全門、光柵停止邏輯節(jié)制，替換了傳統(tǒng)的平安繼電器節(jié)制方法；正在順序中對各安全設(shè)備的邏輯處置懲罰次要經(jīng)由過程三個程序模塊實現(xiàn)：光柵屏障數(shù)據(jù)功能模塊，急停屏障數(shù)據(jù)功能塊、安全門屏障數(shù)據(jù)功能塊。
集成正在尺度自動化體系的平安集成工程的優(yōu)點次要有：
1．存在平安集成功用的自動化體系比機器電器解決方案更靈巧
2．基于可編程控制器的平安體系絕對與傳統(tǒng)的硬接線體系大大降低了接線本錢
3．集成功用因為采取尺度工程對象停止體系的編程設(shè)置因此可以削減工程用時
4．成故障安全功用的CPU不只可以處置懲罰與平安相關(guān)的節(jié)制，同時可以介入到尺度的自動化使命傍邊
5．故障安全順序跟尺度順序可以正在同一的平臺上同享數(shù)據(jù)跟通信
小結(jié)
A3自動化線是COMAU為奇瑞公司打造的一條現(xiàn)代化生產(chǎn)線。為實現(xiàn)自動化出產(chǎn)，供給各類自動化設(shè)備，并停止無機集成，利用現(xiàn)場總線于PLC停止毗鄰，PLC與PLC之間經(jīng)由過程工業(yè)以太網(wǎng)停止毗鄰，為生產(chǎn)線的利用、保護供給諸多便利。同時人機界面大大的進(jìn)步了生產(chǎn)線的可控性，為維修供給了便當(dāng)前提。
COMAU公司的OPENGATE技巧為實現(xiàn)車身的“2mm工程”奠基了根底，恰如其分的利用中頻焊接技巧為晉升車身機能起到關(guān)鍵點作用，各類幫助自動化設(shè)備極大地提高整條線的自動化率。
快遞分揀機器人多少錢作為奇瑞“十年磨一礪”的主打、策略車型A3，閱歷過開創(chuàng)性的“十萬千米接連不間斷公然測試”、“突破性的經(jīng)由過程C-NCAP五星平安測試”，接連被評為“自立品牌汽車”。這些優(yōu)越的綜合性能，特別是安全性，與奇瑞打造精品車身是分不開的。A3的優(yōu)秀品質(zhì)，是對計劃、計劃、工藝、制造等投入大批人力、物力跟進(jìn)步前輩技巧換來的。COMAU公司計劃制造的自動化線為A3車身杰出的質(zhì)量的晉升起到要害的作用。A3自動化線是自立品牌汽車向國際標(biāo)準(zhǔn)看齊的產(chǎn)品，A3車型質(zhì)量的飛躍得益于自動化線的使用，使得車身焊接配備的摸索又邁向更高一層。
智能分揀機器人多長時間充一次電數(shù)控切割分揀機器人物流分揀機器人算法