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利用于焊接工业中的焊点计数系统

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  • 发布日期:2012-03-17 09:12
  • 有效期至:长期有效
  • 技巧区域:广东湛江市
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详细阐明
  焊点计数系统的利用从根本上解决了电阻点焊焊接漏点的问题,进步了过程把持能力,为把持白车身强度供给了有力保障,并且转变了以增长检验员数量来进步质量的现状,节俭了人工成本。
  电阻点焊在汽车制作业中施展着重要作用,在没有完整实现机器人主动化焊接时,需要大批的人工焊接,但是由于人工操作的随机性,漏点、漏焊现象时有产生。要解决这一问题,需要增长大批的品德人员对点焊的操作进行检查和巡视。为了转变这一现状,奇瑞汽车股份有限公司焊装车间的技巧人员摸索出一种把持生产过程中漏电阻点焊的好方法——开发出合适白车身焊接的焊点计数系统。
  焊点计数系统
  1. 焊点计数系统的硬件设计
  (1)硬件系统组成
  焊点计数器的硬件重要由电源、信号采集、中央处理单元、显示、履行与网络拓扑结构等六个部分组成。信号采集部分采用光电藕合来分别电压,掩护中央处理单元;中央处理单元采用MCS-51系列兼容的AT89S单片机,功耗低、可靠性高;在显示部分采用工业把持中常用的LED数码管做显示元件,性能可靠。
  在此硬件的设计过程中,采用模块化的设计,充分利用现有的资源来实现我们想要的功效。这种模块化的设计,能把此焊点计数器更方便地推广到实际生产中。
  (2)电源模块设计
  计数器采用焊机中供给的24V交换电源供电,电源模块对其进行整流、滤波、稳压,使其为中央处理单元供给5V的稳压电源。图1为电源的电路图。

图1 电源的电路图
 
  (3)系统主体部分(焊点计数器)的设计
  焊点计数器重要由数据采集模块、中央处理单元(CPU)与履行部分组成。
  a. 数据采集模块
  数据采集模块由电流传感器与数据采集电路组成。在点焊操作过程中,焊机电缆会产生很大的电流,通过电流传感器检测这种电流的产生,来断定点焊的操作。通过信号采集电路将传感器的信号转化为数字信号,并传送给中央处理单元。
  b. 中央处理单元
  本系统采用工业中常用的Atmel公司的AT89S系统单片机,它有着抗干扰性强、功耗低、成本低等优点,更合适于生产现场的利用,并且它有着丰富的片上资源,为以后系统的升级供给了条件。

图2 信号采集电路
 
 
  c. 履行模块
 
  履行模块由驱动电路与履行元件组成。
  点焊操作只有在焊机开关处于打开的状态下才干进行,通过对焊机的开关串联一个常闭开关,通过履行元件将单片机的信号进行放大,驱动常闭开关,使其断开,并且驱动蜂鸣器发声,实现系统的停机、报警功效。图3中的Header 2与加装在焊机上的常闭开关相连。

图3 履行模块的电路设计
 
  (4)计数器组网通信功效的实现
  本系统所用的单片机具有串行通信的功效,利用这一功效,可以方便地实现多机组网,为车间生产质量的把持与管理供给方便条件。
  把所有焊点计数器进行组网,使所有信号汇总于中制室,中制室中通过显示面板,将现场合有的焊点计数信息显示于把持台。此系统还可以与工控机通过,通过上位机上运行的软件进行操作。如图4所示,车间中的焊点计数器按照区域被划分为多个组,每组必定数量的计数器通过中继器与中制室和工业盘算机相连,进行数据通信。

图4 焊点计数系统的组网示意图
 
  2. 焊点计数系统软件的设计
  系统以Keil C作为软件开发平台,对系统进行程序开发与仿真。对软件的设计重要分为三个部分。
  (1)数据采集
  这部分的程序重要是实现焊点计数系统对本工位操作的学习,通过对点焊操作的在线学习,记载点焊操作的焊接时间、焊点个数及时间间隔等参数。操作者按面板上的学习按键后开端操作,计数系统即开端对其操作的数据参数进行采集,操作结束后按结束键结束学习。通过多次操作,对这些数据参数进行盘算、优化,作为以后断定操作者操作的标准,并将这些成果存储在存储器中。
  (2)计数器实现单机计数
  在程序设计中我们采用了用时间与点数等参数来核对操作者的操作正确与否,这样,我们首先要解决的问题就是如何才干得知操作者是否开端操作,开端计时。在硬件的设计中,我们在夹具合适的地位加装接近开关,使在装件时即可触发系统的程序开端履行,开端计时,这样对其焊接的操作和装件的操作都可以进行监控。
  在操作过程中进行计数,并且将过程中记载的数据与标准的数据进行比对,分辨操作者的操作,并履行相应的动作。
  焊点计数系统在焊接工业中的利用
  点焊在汽车工业中有着广泛的利用,因此,焊点计数系统也就有着广阔的利用远景。
  1. 焊点计数器在点焊焊接操作过程中的利用
  在应用时,将传感器与常闭开关安装于焊机,并且将其集成于一个接口,方便系统的安装,将系统的接口与其联接后即可正常工作。
 
 操作者在焊接时,会触发脉冲信号。通过对脉冲信号的采集,单片机断定其操作的状态。如果操作者漏点或者其操作的时间大于标准的时间,那么系统则会停机报错,并且通过网络将毛病信息发送至把持室。
 
  2. 焊点计数器的组网
  通过对焊点计数器的组网,更能施展其主动检测的功用。
  如果现场的计数器产生停机报警,那么把持台上就会把对应的工位和毛病信息显示出来,与此同时,把持室的工作人员将信息反馈给工位所对应的现场工程师及质量管理人员,这样,现场工程师就会在第一时间知道自己员工所犯的毛病,并且到现场的工位一同进行排查、领导。
此外,此系统还可以与盘算机等上位机进行连接,通过软件对其数据进行分析,找出每个工位涌现毛病的概率。我们可以通过软件所供给的数据分析,对现场的工位进行分析,找出犯错的原因,对其进行改良,更有效地进行防错。
  3. 焊点计数器的应用更有利于车间标准化等工作的推行
  焊点计数器安装、调试之后,对操作者点焊操作的时间、焊点的个数都有很合理、明确的请求,而且对装件等生产赞助时间也有很严格的请求。这样,在操作的过程中,操作者就不会随便中断自己的操作,方便了车间产品德量等方面的管理。
  在焊接过程中,如何把持质量是焊接生产质量管理的一个难题。由于点焊操作过程中产生质量问题的随机性很大,因此在过程中创造质量问题就变得尤为艰苦。如果把计数器融入到点焊的操作过程中,就会把问题变得简略。在操作者操作的过程中记载他点焊时间与焊点的个数,断定他的操作是否正确,如果创造有异常操作,马上对其操作进行报错,在过程中对质量进行把持。这也转变了以往在生产线上要设立多个检验点来检查是否有漏焊接焊点的现状,更多地在生产过程中把持质量。节俭了车间质量把持成本,进步了车间质量管理程度。
  4. 其他方面的利用
  此种计数系统不仅实用于点焊,通过更改系统的传感器,同样,传感器也可以检测出螺柱焊机所焊螺柱的数量,所以经过改良之后,系统也可以实用于螺柱焊机。此种计数系统采用的是模块化设计,我们完整可以把其集成于焊机,利用焊机自身的资源,实现系统的功效。这样,就丰富了焊机的功效,使焊机具有质量把持的功效,进步全部汽车工业的焊接质量。

图5 系统的工作流程
 
  结语
  目前,焊点计数器已经在奇瑞汽车股份有限公司焊装车间得到广泛的利用,在实际生产中施展着重要作用。
  焊点计数系统的利用从根本上解决了电阻点焊焊接漏点的问题,进步了过程把持能力,为把持白车身强度供给了有力保障,并且转变了以增长检验员数量来进步质量的现状,节俭了人工成本。同时,本系统不仅实用于对现有的焊机进行改革,而且还可以将其核心功效集成于焊机,推广十分方便,其未来必将在汽车工业中施展重要作用。
 
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