汽車自動化生產(chǎn)線升降機運行安全分析

陸穎

上海冠致工業(yè)自動化有限公司 上海市 201799

1 引言

對流水線進行自動化控制來進行汽車生產(chǎn)，已經(jīng)成為了汽車生產(chǎn)行業(yè)的必備要求，而在整個流水線運轉(zhuǎn)時，必然要依賴與電氣自動化控制技術(shù)，保證流水線上的各種裝置能夠同步運行，這其中就包括流水線上的升降機[1]。只有明確不同車間中的升降機的結(jié)構(gòu)和安全技術(shù)要求，對存在的問題在技術(shù)上進行改進，在通過有效的管理策略，生產(chǎn)線的合理操作，才能保證整個流水線的運行安全。

2 焊裝車間中升降機結(jié)構(gòu)以及安全技術(shù)要求

2.1 焊裝車間車身升降機的結(jié)構(gòu)

許多汽車企業(yè)的焊接車間都會使用到鏈式升降機，組成升降機的主要部分包括主機架、傳動軸、驅(qū)動裝置、升降軌道、升降支架、提升鏈條、配種鏈條等。當流水線工作時，升降機的主要工作是將白車身送到接車輥床上，然后進入升降機轉(zhuǎn)送的下一個階段，這中間需要借助平臺上的旋轉(zhuǎn)輥床。鏈式升降機可能發(fā)生的問題包括機械故障和電氣控制故障，無論出現(xiàn)了哪類問題，都會導致很嚴重的安全事故，因此必須要在運送期間對升降機進行有效控制。

2.2 焊裝車間車身升降機的技術(shù)要求

需要對升降機進行有效的控制才能保證安全，以當前的技術(shù)水平，升降機的控制模式包括手動控制、自動控制和維修控制。在手動控制模式或自動控制模式下，升降機和平臺的滑撬如果需要下放到升降機的滾床上，必須要滿足以下的情況。當升降機在升降到一定的位置后會發(fā)出信號，需要確認升降機是否發(fā)出了信號，之后可以對發(fā)出的信號進行判斷，通過識別信號發(fā)出的類型，在確定是無車信號后才能繼續(xù)工作；平臺旋轉(zhuǎn)輥床到達制定的位置之后會繼續(xù)發(fā)出信號，只有在確認信號無誤之后才能繼續(xù)工作[2]。為了保證整個運行過程的安全，平臺旋轉(zhuǎn)輥床和升降機需要進行維修時，在電氣控制上必須要有互鎖功能；必須要能夠?qū)诉M行正方向和反方向的檢測控制，從而保證升降機在正、反兩個方向的運行中都處在無車狀態(tài)；除了進行電氣保護，還需要在機械上進行保護，因此升降機上通常都會設(shè)置機械擋塊。相比于電氣互鎖裝置在軟件層面上的安全防護，機械擋塊這種在硬件上的防護是更加可靠的，機械擋塊要比電氣互鎖裝置更加可靠，因為它能夠在機械上保證升降機的安全，而控制邏輯相當于控制升降機的軟安全，二者的合作和分工，能夠讓設(shè)備安全合理的運行。在升降機調(diào)整至單步維修狀態(tài)時，主控柜也會自動調(diào)整至維修狀態(tài)，這就使得生產(chǎn)線即使處在總維修的狀態(tài)下，也能分段的運行；為了有效提高升降機的安全性，及時放出警報，通常把升降機的各種信號互鎖到同一個電路當中，當一個信號出現(xiàn)問題時，比如有車、無車、到位、以及變頻器正常等，一旦其中一個信號出現(xiàn)了問題，生產(chǎn)線就會馬上停止運行并產(chǎn)生警報[3]。

2.3 叉式移載升降機在汽車焊裝車間的應用

在汽車焊裝車間中使用叉式移載升降機時，叉式已在升降機的主要目的是將車身焊裝線上的白車轉(zhuǎn)移到孔中的滑撬上，然后通過滑撬機運系統(tǒng)將白車送至B.I.W.線。叉式已在升降機在整個運送過程中會使用到兩個不同系統(tǒng)的交接，控制比較復雜，同時，還會運用到同步和比例控制，只有實現(xiàn)三個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，才能保證施工安全，并滿足工藝要求，并保證質(zhì)量。

2.3.1 叉式移載升降機的工藝要求和工作原理

在焊裝車間白車身生產(chǎn)線上的叉式移栽升降機控制系統(tǒng)由四臺電機驅(qū)動，在進行焊裝線和空中滑撬線交接時，能以不同的匹配速度進行交接，同時，啟動停止必須要相對同步才能保證生產(chǎn)，因此，整個生產(chǎn)過程中對設(shè)備的位置控制精度有很高的要求，必須要保證誤差精度比較低，因此通常會使用閉環(huán)控制系統(tǒng)。同時，為了保證具備較高的安全性，也需要設(shè)備具有較高的工藝，對電氣控制的精度和安全性也有很高的要求。

2.3.2 叉式移載升降機的優(yōu)點

（1）叉式移載升降機是使用了總線通訊對變頻器進行控制，因此這類升降機的硬件邏輯比較簡單，軟件邏輯結(jié)構(gòu)十分嚴謹，具有很強的抗干擾能力，借助這個方式，就能夠?qū)θ囬g現(xiàn)場總線進行網(wǎng)絡(luò)控制。

（2）這種升降機的系統(tǒng)反應速度很快，對于載荷變化能夠很好的進行調(diào)整，從而有效保證了系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定安全的運行。設(shè)備產(chǎn)能提升速度很快，并且能夠最大程度上提高系統(tǒng)的匹配能力，對整個車間的產(chǎn)量變化起著至關(guān)重要的影響。

（3）符合安全標準，通過安裝光幕和啟用控制器，能夠提升系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定程度。

3 涂裝車間升降機結(jié)構(gòu)和安全技術(shù)要求

3.1 涂裝車間升降機的介紹

涂裝車間的升降機，會在涂裝和注臘工作完成之后開始工作，升降機會將吊具上的車身移入轉(zhuǎn)接工位，完成轉(zhuǎn)接后將車身移入總線輥床，最后進入總裝前儲備線。根據(jù)車身的轉(zhuǎn)接過程，能夠發(fā)現(xiàn)在涂裝車間中，轉(zhuǎn)接不會使用到太多的機械設(shè)備，而且也只是進行了比較簡單的動作。在實際的工作中，在進行這類轉(zhuǎn)接時也是比較可靠和穩(wěn)定的，能夠有效保證生產(chǎn)安全[4]。通常都會將車身的轉(zhuǎn)接時間控制在一分鐘左右，從而保證產(chǎn)能能夠滿足要求，確保汽車的大量生產(chǎn)。但是，即便是涂裝車間比較簡單的轉(zhuǎn)接工作，也很有可能出現(xiàn)安全上的問題。當車身轉(zhuǎn)接到了空吊具上之后，機械設(shè)備的故障和操作人員的事物都會導致車身無法正常轉(zhuǎn)接，這時吊具還會按照正常的程序吊著車身返回，依舊在吊具上的車身很可能回合其他的車身發(fā)生碰撞，從而引發(fā)安全事故。在使用升降機對車身使用吊具-輥床這種方式進行轉(zhuǎn)接時，吊具很可能出現(xiàn)上下晃動，這時就很可能因為吊具的上下晃動導致車身下落位置偏歪，極有可能出現(xiàn)刮碰的問題。

3.2 安全技術(shù)要求

上文已經(jīng)敘述了在涂裝車間的升降機會產(chǎn)生的安全問題，可以通過一些技術(shù)手段，有效避免安全事故的發(fā)生?？梢栽诘蹙呱习惭b光電檢測開關(guān)，檢查吊具上是否還掛著車身，如果依舊有車身懸掛在吊具上，就要及時發(fā)出警報，并設(shè)置阻止吊具進入返回線的程序，停止吊具的移動，讓維修人員進行處理，這樣就能夠有效的而避免因為車身轉(zhuǎn)接失敗所導致的碰撞[5]。還可以調(diào)整轉(zhuǎn)接處的輥床，避免輥床存在過大的偏差，因為當輥床上的輥輪存在較大的偏差時，就會使吊具在運行過程中產(chǎn)生大量的晃動，即便之后吊具停止運行，也會極容易產(chǎn)生晃動。因此，需要逐個檢查涂裝車間的輥床和輥輪，并進行校正，保證平整度的誤差在2mm以內(nèi)[6]。同時，還要增加涂裝吊具的抱臂夾緊結(jié)構(gòu)，當?shù)蹙咄Ｖ惯\行時，夾緊機結(jié)構(gòu)會夾緊涂裝吊具的抱臂，減少吊具的晃動，讓吊具迅速定位。但是，使用這種方法會增加整個設(shè)備的運行節(jié)拍，從而導致設(shè)備的節(jié)拍不夠，需要使用其他的方法。

4 自動化生產(chǎn)線的安全管理措施

4.1 定期對生產(chǎn)線進行檢查

需要每個月都要對生產(chǎn)線上升降機的機械擋塊進行檢查，著重檢查擋塊的緊固程度和磨損情況。在必要的情況下，可以每三個月都會備份一次PCL程序，同時還需要定期檢查升降機的減速器，及時發(fā)現(xiàn)減速器的問題，并進行維修，減少存在的安全隱患。

4.2 提高工作人員對安全生產(chǎn)的重視

電氣化生產(chǎn)線的操作人員，必須要對安全生產(chǎn)有足夠的重視。在設(shè)備運行時，要正確的進行操作，避免因為操作事物傷害到其他工作人員，或者損害到設(shè)備和工件。如果發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線上出現(xiàn)了問題，必須要及時停止生產(chǎn)，讓安全人員進行解決。除了口頭上的要求，工廠還需要定期組織操作人員進行安全生產(chǎn)的學習和考核，保證操作人員熟悉安全生產(chǎn)的操作方式。

4.3 減少生產(chǎn)當中的違規(guī)操作

操作人員在生產(chǎn)過程中，不能隨便操作旋鈕，避免因為升降機工作狀態(tài)發(fā)生改變導致事故發(fā)生。廠房中的工作人員，都要對每次事故的產(chǎn)生原因熟悉，因此需要全體人員都記錄事故的發(fā)生原因、對設(shè)備進行維護和保養(yǎng)的方法以及事故的處理過程。為了保證在維修和保養(yǎng)時避免突發(fā)情況，在進行這類工作時，必須要有兩名以上的人員在場，從而在發(fā)生意外時，能夠及時關(guān)閉升降機。

5 結(jié)語

安全技術(shù)是電氣自動化的重要技術(shù)之一，為了實現(xiàn)生產(chǎn)線的安全，對技術(shù)人員的經(jīng)驗有一定的要求，需要他們驗證設(shè)備的安全性，保證設(shè)備在理論上是安全的，另一方面，還要求設(shè)備的使用者具備較強的安全意識，能夠避免在設(shè)備運行過程中出現(xiàn)安全問題，并且能夠查找設(shè)備可能存在的安全隱患，從而保證汽車生產(chǎn)的有序進行。