某殼體件自動識別在自動化中的應(yīng)用

焦春林 李旭立 王哲 馬敏超

摘 要：文章以某殼體件在自動化生產(chǎn)中不同狀態(tài)毛坯混線加工的自動識別問題為導(dǎo)向，詳細(xì)介紹了自動化加工過程中，對于不同毛坯狀態(tài)，如何甄別不同產(chǎn)品特征，設(shè)計(jì)利用相對應(yīng)裝置進(jìn)行先期識別，再提取不同毛坯狀態(tài)的識別信號，與加工設(shè)備信息交互，使加工設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動調(diào)用相對應(yīng)零件加工程序，以此實(shí)現(xiàn)自動識別在自動線中的實(shí)際應(yīng)用。除此之外，衍生解決了如產(chǎn)品為同一種毛坯，加工不同內(nèi)容后形成不同成品的同類問題，文章就如何利用PLC設(shè)計(jì)及程序邏輯編程，實(shí)現(xiàn)“同坯多用”做了詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：殼體件;自動化生產(chǎn);同坯多用

中圖分類號：U461.99 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）19-197-03

Application of automatic identification of a shell in automation

Jiao Chunlin， Li Xuli， Wang Zhe， Ma Minchao

（ Shaanxi HanDe Axle Co.， Ltd.， Shaanxi Xi'an 710201 ）

Abstract： In this paper， based on the problem of automatic identification of different status blank mixed line processing in the automatic production of a shell part， this paper introduces in detail how to identify different product features for different blank states in the process of automatic processing， designs and uses the corresponding device for early identification， and then extracts the identification signals of different blank States， and interacts with the processing equipment information to make the processing equipment real Now the corresponding parts processing program is automatically called to realize the practical application of automatic identification in automatic line. In addition， derivatization solves the same kind of problems such as the same kind of blank and different finished products after processing different contents. This paper introduces in detail how to use PLC design and program logic programming to realize "multi-purpose of the same blank".

Keywords： Shell parts; Automatic production; Multi-purpose with blank

CLC NO.： U461.99 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）19-197-03

引言

近年來，伴隨著“中國制造2025”制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的實(shí)施，制造業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的主體，乃“立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基”。制造業(yè)毋庸置疑應(yīng)肩負(fù)起國家強(qiáng)盛，民族復(fù)興的重?fù)?dān)。傳統(tǒng)制造業(yè)對“人口”紅利的依賴，逐漸向著對“高技術(shù)人才、高科技設(shè)備”的依賴完成量變與質(zhì)變的轉(zhuǎn)化。AI人工智能、智能制造、自動化控制等逐漸成為制造業(yè)轉(zhuǎn)變的大勢所向，與此相關(guān)的自動識別、PLC控制、自動加工、在線測量、無線測量等制造業(yè)新興技術(shù)得到空前發(fā)展。

1 背景和必要性

1.1 背景

我單位使用某桁架機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自動上料、打標(biāo)、機(jī)械加工、清洗、下料等制造全過程。該自動線主要設(shè)計(jì)為加工某殼體類零件，加工流程為上料---打標(biāo)記---中后識別---機(jī)械加工---自動清洗---下料---入庫，自動線機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的抓取、搬運(yùn)、信息交互等，由于我單位生產(chǎn)的某殼體類零件有2類特點(diǎn)：（1）外觀結(jié)構(gòu)特性不同，故該處外觀結(jié)構(gòu)加工內(nèi)容不同，加工形成兩種成品;（2）同一種毛坯，加工兩種狀態(tài)，形成兩種成品，故難點(diǎn)為此2項(xiàng)。

該殼體成品一般分為：中殼體、后殼體A、后殼體B三種;毛坯分為中殼體毛坯和后殼體毛坯兩種（如下圖1）;中殼體毛坯加工完成后為中殼體，后殼體毛坯加工2種不同狀態(tài)，形成后殼體A、后殼體B。

原加工工藝方案為根據(jù)生產(chǎn)需求，人工將兩種狀態(tài)毛坯定位裝夾到加工設(shè)備上，人工目視100%確認(rèn)毛坯狀態(tài)及加工需求，調(diào)用相應(yīng)加工程序，加工形成對應(yīng)產(chǎn)品。

1.2 問題

自動線布局應(yīng)用后，人工無法通過100%目視確認(rèn)產(chǎn)品毛坯狀態(tài)，需進(jìn)行自動識別調(diào)用相應(yīng)加工程序，并實(shí)現(xiàn)一種毛坯自動加工兩種及以上產(chǎn)品的功能。

2 解決方案

2.1 設(shè)計(jì)中后識別機(jī)構(gòu)

制作中、后識別機(jī)構(gòu)，通過油缸桿伸出能否接觸到工件“孔特征1”，檢測毛坯“孔特征1”有無，從而發(fā)出中、后殼體毛坯識別信號。

如：中殼體毛坯時(shí)PLC信號為：“1003=1”;

后殼體毛坯時(shí)PLC信號為：“1001=1”。

2.2 PLC設(shè)計(jì)

通過設(shè)備系統(tǒng)PLC設(shè)計(jì)，將接收到的中后識別信號分為三種（如圖2）：

接收到中、后識別信號為：

（1）#1001=1時(shí)，機(jī)床“后殼體A”上電;

（2）#1003=1時(shí)，機(jī)床“中殼體”上電;

（3）#1002=1時(shí)，機(jī)床“后殼體B”上電;

在操作面板上增加“后殼體B”帶選擇信號特定按鈕，可人工點(diǎn)亮或點(diǎn)滅，復(fù)位后信號不會消失。

邏輯過程：#1001與#1003信號為單一信號，每次識別后唯一，即#1001=1或#1003=1;

判定#1001=1時(shí)，判定#1002是否=1，如若#1002=1，則調(diào)用“后殼體B”程序;如若#1002=0，則調(diào)用“后殼體A”程序;否則，即#1001=0，判定#1003是否=1，如若#1003=1，則調(diào)用“中殼體”程序;如若#1003=0，則報(bào)警“識別錯誤”;從而實(shí)現(xiàn)了自動批量加工同坯多用橋殼的功能，解決了匹配加工問題。

2.3 邏輯編程

將機(jī)床信號提取到宏程序中：

#561=#1001;#562=#1002;#563=#1003;

3 效果

該成果突破了自動線自動識別瓶頸，實(shí)現(xiàn)了不同毛坯產(chǎn)品自動化識別加工，為“自動識別產(chǎn)品特征”或“同種產(chǎn)品加工不同狀態(tài)”均提供了一種解決問題的思路。成果應(yīng)用后將操作者從設(shè)備操作面板前解放了出來，降低了人的勞動強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)了該殼體自動化生產(chǎn)。成果應(yīng)用以來，由于識別錯誤造成的撞刀、撞機(jī)及以此造成的加工致廢產(chǎn)品發(fā)生率降為“0”。

4 結(jié)語

經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)中批量加工驗(yàn)證，該成果可作為自動化中類似識別參考案例，持續(xù)應(yīng)用于各類機(jī)械行業(yè)的自動化加工識別中。

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