合肥昌河汽車涂裝滑撬輸送轉(zhuǎn)掛穩(wěn)定性優(yōu)化和改進(jìn)

【摘要】機(jī)械化輸送系統(tǒng)中對于滑撬轉(zhuǎn)掛方式多種多樣，對于涂裝烘箱入口的載車滑撬轉(zhuǎn)掛，從安全方面考慮，需要更高的安全性和穩(wěn)定性。為降低故障和錯誤，通過控制系統(tǒng)程序的調(diào)整，可以有效提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，提高設(shè)備運(yùn)行率。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械化輸送；PLC；控制系統(tǒng)；變頻器

一、目前涂裝機(jī)械化輸送烘箱入口轉(zhuǎn)掛工作原理及控制方式

1、工作原理

合肥昌河汽車新線十五萬輛輕微車項(xiàng)目，涂裝線機(jī)械化輸送采用電器控制和氣動控制組成一條環(huán)形柔性輸送線，可以適應(yīng)多種車型的混合生產(chǎn)。烘箱入口轉(zhuǎn)掛主要是指載車滑撬實(shí)現(xiàn)滾床到烘干工藝鏈的轉(zhuǎn)接過渡，并設(shè)置烘干鏈停鏈保護(hù)。如圖所示：

A=區(qū)域檢測1，B=區(qū)域檢測2，C=區(qū)域檢測3，D=滾床反占位，E=轉(zhuǎn)掛成功檢測1，F(xiàn)=滾床減速，G=滾床占位，H=轉(zhuǎn)掛成功檢測2

上圖為轉(zhuǎn)接示意圖，滾床正下方為附有IMC小車的烘干工藝鏈，箭頭所指方向?yàn)闈L床和工藝鏈的運(yùn)轉(zhuǎn)方向，在兩者同時運(yùn)動的過程中，由于工藝鏈在滾床下方是一個爬坡的過程，因此滑撬到達(dá)某個位置時，工藝鏈IMC小車上面的機(jī)械裝置會掛住滑撬并固定住，這樣載車滑撬便成功實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)掛。由于生產(chǎn)線其他設(shè)備和工藝的影響，實(shí)際的滾床運(yùn)動很難與工藝鏈的每臺IMC小車同步，因此過程控制有個范圍可以過渡。第一：當(dāng)滾床超前于IMC小車時，IMC小車到A位置時，滾床發(fā)車，滑撬會通過F減速，在G的位置停止等待IMC小車的轉(zhuǎn)接。第二：當(dāng)滾床滯后IMC小車時，即IMC小車越過A位置，此時只要未超過B位置，滾床可以發(fā)車，如果IMC小車剛好到B位置的話，那么工藝鏈停鏈等待。待正常轉(zhuǎn)掛后，通過C、E、H分別檢測IMC小車和滑撬的位置，對轉(zhuǎn)接進(jìn)行驗(yàn)證。

2、控制方式

本系統(tǒng)采用施耐德可編程控制器（PLC）自動控制，分別通過防爆接近開關(guān)，行程開關(guān)和對接光柵取得信號，利用施耐德變頻器對速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過施耐德編程軟件unity Pro XL 的ST語言匯編程序組成。

二、轉(zhuǎn)掛過程中存在的問題分析

從理論上說此系統(tǒng)設(shè)計(jì)巧妙，銜接良好，轉(zhuǎn)掛成功率非常高。但是實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于各種車型的混合生產(chǎn)加上需要人工噴涂等工藝的影響，在轉(zhuǎn)掛過程中，很多時候會出現(xiàn)滾床滯后于工藝鏈，尤其體現(xiàn)在IMC小車處于B位置時，滾床發(fā)車，工藝鏈停鏈等待的情況。此時工藝鏈自身減速停鏈有慣性，需要一個過程是不可避免的，但是這個小小的慣性會導(dǎo)致位置B的信號丟失，這是滾床在運(yùn)動中突然停止，但是又沒有到達(dá)F點(diǎn)，而D點(diǎn)又被滑撬占位，此時形成一個系統(tǒng)運(yùn)動死機(jī)，都無法運(yùn)作起來，這時做成一個故障報警，通過觸摸屏故障代碼被檢查出來，但是無法避免此類問題，需要人工機(jī)械復(fù)位等一系列工作來完成，每次停線大約十分鐘左右，兩天左右就會遇到一次，車間有三個轉(zhuǎn)掛點(diǎn)，浪費(fèi)時間不說，還嚴(yán)重降低設(shè)備運(yùn)行率。

三、針對此類問題采取的思路和解決方案

從上面問題的原因分析來看，主要是工藝鏈的斷電停車而使B位置的信號丟失，導(dǎo)致滾床無法運(yùn)動，形成死機(jī)現(xiàn)象，系統(tǒng)停止。從現(xiàn)場的電器元件來說，由于位置比較特殊，已經(jīng)無法進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，但是B相對A之間的距離在同步允許的范圍內(nèi)可以進(jìn)一步擴(kuò)大，當(dāng)然這也是解決問題的部分，不能完全根除。通過現(xiàn)場長時間的觀察和分析，設(shè)想要是能判斷出此類問題，又能讓它自動復(fù)位的話，那么就能克服此類問題。

從控制程序來看，關(guān)鍵是B信號的丟失，可以利用程序自身?xiàng)l件對信號B進(jìn)行延時記憶，當(dāng)判斷出此類故障的時候，利用記憶的信號使?jié)L床繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)與工藝鏈的銜接，最終系統(tǒng)自動運(yùn)轉(zhuǎn)，使得轉(zhuǎn)掛成功，以下為增加的程序：FBI_4 （CLK：=RB_IN[4].zone_detect2， Q=>RELAY[21]） ； TON1 （IN：=not RB_IN[4].zone_detect2， PT：=T#1s， Q=>relay[30]） ；

其中relay[21]為B信號的記憶，它將被載入到主程序中。通過面漆烘箱轉(zhuǎn)掛的程序載入試驗(yàn)，已經(jīng)取得非常好的效果，杜絕了此類問題導(dǎo)致的轉(zhuǎn)掛問題。目前已經(jīng)推廣到車間其它兩個轉(zhuǎn)掛點(diǎn)，效果良好。

四、結(jié)束語

本文介紹了如何用軟件程序控制來彌補(bǔ)機(jī)械設(shè)備本身的不足，即方便又實(shí)用，目前從使用情況來看，已經(jīng)完全解決此類問題導(dǎo)致的故障，通過觀看故障報警觸摸屏，可以看到故障發(fā)生而且自動復(fù)位，大大降低了故障率，提高設(shè)備運(yùn)行率，另外還節(jié)約了烘箱升溫保溫需要的能源。