6生产过程中的防错防漏技术

科技论文、管理论文申报表（09年度）单位名称:（盖章）论文编号：（公司统一编写）论文名称生产过程控制中的防错防漏设计技术主要编写人员（按主次排列顺序）顾友良联系电话65480002-6206论文分类（科技、管理）科技主要内容（不超过100字）后附：论文全文本文介绍了在我厂中实际应用的一些防错防漏技术，通过该文的论述，使读者对冲压和焊接过程中的一些常用的防错防漏技术的应用有进一步的了解。主要原理在实际生产过程中，通过先进的控制手段，阻断可能引起产品缺陷的和设备人身安全的问题发生。创新点现代控制技术，先进智能控制理念，有些应用在行业里处于创新设计。应用情况已经应用于实际生产中。焊接冲压制造过程中的防错防漏技术顾友良概述：防错防漏技术是现代加工装配行业中保证产品质量的一个基本手段。本文介绍了我厂在冲压和焊接中常见的一些防错防漏技术应用设计，有些设计在行业里属于创新设计。关键词：焊接冲压生产过程中防错防漏无论在冲压还是在焊接生产过程中，都存在着各种各样的防错防漏要求。比如说在冲压过程中，尤其是在级进摸或在多工位生产过程中，都存在着设备的安全件运行状态是否正确、冲压后的工件是否脱模、料板是否传送到位、工件是否正确传送、工件传送的姿态是否正确等等问题，又如焊接过程中如何防止机器人进入不该进入的区域、是否出现漏件、是否出现漏焊、焊接过程是否正常等等，这些问题都是生产过程中需要通过防错防漏设计解决的问题。随着现代控制技术的发展，防错防漏的技术也从原来的机械式、过程后发现不断地朝着电子化、生产过程自动化、智能化检测方向发展，防错防漏的内容也不断的扩展，许多在过去认为是不可能的技术今天却已经实现和广泛使用。这里我就目前我们厂里实际使用的一些电气设计应用的防错防漏技术作一些介绍，在此基础上再介绍一下我们设计使用的几个范例。一机器人焊接控制过程中的一些防错防漏设计介绍在机器人焊接过程中，当我们从一个工作站（比如说1#站）按“工作启动”按钮后发出一个自动焊接预约请求信号，一旦预约信号被PLC认可时，PLC就通过触点送出去一个二进制的工作程序号到机器人……理论上我们就认为机器人可以根据程序号调用相应的工作程序去工作了……这时如果提出这样一个问题：假如在PLC传送程序编码时出现一个触点信号没有正常送到机器人或者由于什么原因造成机器人没能正常收到该编码信号，而造成实际出现在机器人控制器中的编码号恰恰是另外一个焊接工作程序……这时就会出现一个由于编码错误传送引起的危险过程。为尽量避免这种情况的发生，在PLC程序中我们可以设计一个如下流程的程序号编码反馈确认程序……夹具都夹紧后双手按“3#位工作启动”按钮后机器人闲置状态？NO启动1#工位焊接工作，发3#工位工作程序号到机器人机器人收到工作编码信号后将对应编码号返送给PLC，PLC判断输出编码与反馈编码一致？NO编码为空号？YES生成编码正确允许工作条件通过该控制流程能防止由于编码错误传送引起的人身或设备安全事故。在我们使用的MOTOMAN机器人内置程序和参数设置中还常常用到一个区域安全防错的概念。其设计的基本原理是：在机器人可能运行的空间中我们可以设置4个立方体空间作为4个特定区域，当机器人一旦进入该区域机器人便可通过I/O口输出一个状态信号，通过程序判断我们就可以完成一个机器人运行区域是否错误的判断。同样在我们的焊接过程中，我们可以通过程序设置去判断焊接过程中的电压、电流是否在设定范围内，又通过研究焊接时焊点电阻变化是否在质量控制曲线内等一些手段来判别焊接过程是否正常。一旦发现错误便可触发焊接错误报警，停止焊接或者通过自动加焊一次或其他手段及时补救。随着焊接设备的智能化程度的不断提高，在我们的一些新型焊接设备中还携带有专家系统，根据焊接要求，自动的检测即时的焊接条件，自动选择最佳的焊接菜单自动跟踪焊接过程，即所谓的自适应焊接，这些柔性的焊接过程控制可以进一步得提高我们现场的焊接质量。总线和网络通讯技术也在我们使用的焊接设备中大显身手，通过总线我们可以完成一些现场控制数据的交换，而通过网络我们可以进行一些焊接过程信息的提交和处理，这样使得我们可以追溯整个生产过程中的每个产品及每个焊点的焊接过程参数，这对于进行质量跟踪控制是非常有效的。又在我们整件焊接生产过程中，需要焊接很多小件，实际生产过程中如果不对这些小件加以检测，就会出现由于人为疏忽所造成的漏件发生，因此，在机器人焊接控制电路和程序设计中，我们加了一些开关、传感器对相应的零件进行到位检测，这就是我们通常所说的小件防漏控制。又通过程序设计的完善还可以动态地检测防漏开关本身工作是否正常，这样可以防止由于开关损坏（如常通或常断）引起的错误检测。随着现代测量技术的不断发展，我们还可以通过图形比较，可以判断一个工件或小件所处的形位正确与否。通过激光测量系统或一些其他传感技术，自动地完成接触或非接触、静态或动态扫描测量，形成一些关键的位置数据或自动成形三维图形与工件的原始数码比较，再经过计算机处理我们可以完成一些通常技术手段所不能完成的防错防漏检测工作。而通过超声波测量我们又能够无损检测焊点的内在质量……所有这些新技术的推出使得我们的防错防漏测量技术手段不断更新和完善。二冲压生产过程中的一些防错技术设计思想我们厂里有许多压机，尤其是一些比较先进的级进冲压、多工位冲压设备。在实际生产过程中为了提高人身安全的保障和模具设备运行的安全性，为了提高实际生产效率也需要大量的防错防漏控制。并且这种防错防漏设计理念也已经贯穿于整个冲压工艺设计过程中，而不是仅仅在最后试模或生产时再考虑的问题。比如，在多工位冲压过程中，从冲压开始到结束工件须经过一次次成型和一次次自动的传送，在这个过程中我们会发现由于各种原因会造成工件传送不到位、形位不正或者中间掉落等情况的发生，一旦出现这种情况时如果设备继续工作就会造成严重的人身设备事故。这就需要我们在转送机构设计过程中通过合适的机械抓手和关键位置的检测确认工件是否正确传送或者掉落，一旦发现错误及时停机。又在料片提取输送过程中，尽管我们采用了磁性自动分层装置能够将堆栈的料片自动分层，但是有时由于一些特殊情况会出现料片没有正常分层情况，发生几块料片同时送入传送装置，这时我们就在料片传送机构配置一个厚度压力转换装置，通过检测压力变换的模拟量或压力开关控制我们就能在料片的传输过程中将不合格的料片打掉，避免事故的发生。同样情况，在级进模冲压过程中，特别是在较高速度运行时，我们可以通过以下几种常用的防错防漏检测技术保证设备模具的安全运行。1）板料传送位置检测：从与压力角度同步性上分有同步/记忆+通断和直接通断两类，从位置上有到位和不到位，不到位又可分为过位和欠到位。在设定的压力机运行角度范围内检测（或叫同步检测）板料位置是否到位，不然的话及时停机处理。这种检测方法一般选择在滑快角度60度左右位置进行板料位置检测条件判断，以保证设备具备足够的制动角。而确定板料是否到位的方法一般是采用定位孔销触发开关检测、板料推动开关检测和板料切口检测、孔口脉冲计数等方式。以0-360度为周期的检测叫做周期记忆检测，该检测的基本原理就是保证检测信号在压机运转一个周期内发生变换一次或达到设定的次数，否则报警。2）工件滑过的检测：其基本要求是确认每个冲次后所有成型工件正常脱模送出。由于脱摸时工件的不确定性，故其防错检测比料板输送检测要特殊复杂。比如说，一个冲次输出一个工件的话，我们可以通过简单的在滑道上安装感应开关，或者通过对射反射光控等手段检测工件的滑过，但是如果一个冲次同时产生4个甚至更多的工件时，我们又如何来检测所有工件通过？利用目前我们使用的一些控制装置要来完成这样的控制可能有些问题。根据观察分析我认为我们应该从以下几个层面考虑解决该问题的方法：首先应根据级进冲压成型规律，工件应该是以一列一列形式输出，因此在模具内部设计和输出滑道设计上，我们必须考虑将工件成列队分道输出。在捡漏电器设计上根据工件的形状、通过输出滑道的方式、通过滑道的数量等实际情况考虑采用通过、通过+时间控制、计数、计数带时间控制等混合控制来进行工件滑过检测。三几个应用范例介绍这里介绍几个现场应用的几个防错防漏检测：1）在E-CAR的4#梁1#工位工件焊接时要求检测工件上的四个螺母是否装接道位检测的方法是在夹具上安装1#-4#四个开关，在夹具合上时四个螺母推动四个开关闭合，这时1#工位能够“启动”机器人焊接工作，否则只要有一个开关没动作控制系统就会发报警信号，报警红灯量，同时HMI跳出报警界面，对应号的“螺母捡漏”灯会闪烁。其程序界面如下：1工位左1---4防错开关不合，1工位启动位无触发启动“1工位启动按钮”时只要有一个防错开关没闭合就会触发“防错报警”跳出“系统报警界面”，其中对应号1工位的（1—4号）的“螺母防漏”灯闪烁。2：螺柱焊机防漏计数装置设计：由于一般螺柱焊接设备并不带计数防漏错功能，而螺柱焊的放错存在着电流信号取样难和取样速度要求快问题几个问题，故螺柱焊的防漏控制一直是困扰我们的一个问题，由次我们设计了一台业内专用的螺柱焊防漏控制器。仪表板工件上有T5和M5两种螺钉的螺柱焊接。我们使用的KOCO螺柱焊机没有计数功能，因此就发生过漏焊错误，为防止这种错误的发生，我们设计了一种螺柱焊防漏装置，该装置的电气原理图和气路控制图如下：其基本工作原理是，工件装上后，工件感应开关XK动作，J1合，计数器准备工作……第一次焊接后，GJ1合J2合自锁，封锁打开气路，防止焊接未结束夹具打开动作，然后焊一次焊点计数器KGDY计一次数……焊接点数达到预设置值时，LMD灯亮，峰鸣器响，同时打开夹具打开封锁，提示焊点到……这时打开夹具时通过XK自动将计数器复位，如果XK击穿常通则计数器不复位，夹具无法夹紧，即通过该动作的连锁动作能自动检测XK的好坏。电气原理图：BX2BX1P2-7P2-6P2-5P2-4P2-1P2-3P2-2P1-71414P1-614141424V24V40VP1-5P1-4P1-1P1-3P1-24422110V0V0V24V24V24V141314141313LNL1N1PEL2N1N2N1L224VDC240V0V0V0V3571012224V24V35412410气路图：(打开1)(夹紧)DT2DT1最后简单介绍一个最新设计应用的带焊点计算器功能的点焊防漏控制器，该控制器的设计可完成以下一些功能：1：能完成对焊接件上的多点(1-14个点)小件的检漏功能。发生小件漏装时报警1秒闪烁自动提示对应漏装件位置号，并且锁定焊枪不允许焊接。同时具备检漏开关复位状态的自动检测功能，发现检漏开关不能正常复位动作时发2秒闪烁对应开关号报警提示，同时锁定焊枪不能工作。2：可分别完成对C型和X型焊枪的焊点计数功能，同时完成焊点计数的自动复位和焊点数到达后对焊枪的锁定功能。同时完成工件计数功能。所有计数器可以手动复位。同时具备1分钟临时开启焊枪调试功能。3：第一次使用时，通过自动侦寻程序自动识别当前实际使用的检漏开关自动进行工作设置，这样保证一个控制器一个程序可以选择0-14点各种不同组合的点数、任意点号配置的检漏控制。充分体现了软件的柔性设计思想。4：辅助夹具锁定功能。其控制原理图如下。以上介绍了最常用的几个防错防漏设计，实际工作中我们常常遇到的各种各样的新的防错防漏问题需要我们去解决，这就需要我们不断的探索和研究新的问题，学习新的技术，推出新的方法，走出新的路子，这样才能在这个特殊的领域把工作做得更好。