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在汽车转向泵自动装配线中的应用

汽车转向泵是一种中高档汽车的零部件，它由多种零件组成，需要借助不同的设备，按照一定的工序把它们组装起来。在整个过程中，不仅要完成基本的装配，还要对过程中诸如压力、位移、时间等参数进行实时监控，以满足工艺所提出的严格要求，保证装配质量。汽车转向泵自动装配线就是完成上述功能的一组设备，它是由多个工位组成的一条流水生产线，每个工位分别由1 台可编程控制器控制，以实现不同的功能。本文以其中的WS1.1 工

位为例，介绍PLC 在该装配线中的应解码机用。

1 设备及工艺要求

整个装配线共有12 个工位，其工艺流程如图1 所示。

WS1.1 工位用于把滚针轴承压入端盖孔内。其工作过程如下：先把端盖放在压台上，再把滚针轴承放入压头槽内，然后同时揿下双手按钮，如果轴承方向正确，则夹具锁紧，压机下压，否则，红灯闪烁报警，压机不工作，同时GP 操作面板上显示有关错误信息。当压机下压时，系统启动CoMoⅡ-S 智能测量仪表，对压力和位移进行检测，如果结果合格，则绿灯亮，压机退回，夹具松开，可以将零件转入下道工序；如果结果不合格，则红灯亮，按下复位按钮后，夹具松开，取出零件，并让它通过废品确认检测点，再放入废品盒内，延迟数秒钟以后，方能重复下次循环，每次装配的结果都能以文本方式即时在GP 操作面板上显示出来。

根据工艺要求，不仅最终压力应控制在一定的范围，压入深度即位移量达到一定值，而且要求过程中的压力和位移也应满足一定的对应关系，不同的位移，对应的压力应控制在一定的范围，否则，加工出的零件不合格。为了能实时检测压力和位移，得出两者间的关系曲线，并据此对过程作出评估，采用了Kistler 的CoMoⅡ-S 智能测量仪表。这种新型监测仪表，内置电荷和电压放大器，可以同时采集压力及位移传感器两路模拟输入信号，自动选择量程和不同的坐标及最佳刻度，得出测量曲线，具有阀值、容差带、方框和终位等多种分析功能，可以根据西餐刀叉需要选择不同的组合对各种过程进不合格绝对不出厂行分析和监测，并能方便地与PLC口。

压机及其它机构的动作全部由气压驱动，为使压力平稳，选用了TOX 气液增力缸作为压力元件，由电磁阀控制其升降。

2 系统设计

2.1 硬件组成

根据该工位输入输出信号的点数及控制要求，选用了性价比很高的TCS PPC31 PLC 作为控制系统。此外，系统还包括直流电源模块，双手操作按钮控制模块以及PLC编程用的与PC 连接的通讯电缆等，系统硬件结构如图2所示。

为了实现人机对话功能，如系实现宏观调理统状态及变量显示、参数修改等，还扩展了1 台GP 操作面板，它通过一根专用电缆与PLC 的本机通讯口连接。

2.2 控制软件设计

控制程序采用DR拔罐器AGON 软件以语句轴承加工表方式编写，不需专用的编程器，而GP 操作面板则采用专门组态软件编程。系统控制程序分自动和手动两部分。在手动部分，通过GP 可分别操纵所有运动机构的动作，包括压机、夹具的作用、CoMoⅡ-S 智能仪表的参数集选择及启动，便于系统调试。在自动部分，所有动作按要求顺序完成。为了使PLC 与GP 之间相互交换信息，程序中定义了一些内部标志寄存器位，同时还使用了顺序继电器指令，使各程序步之间以避免里氏硬度计长时间处于负荷状态互锁，提高了系统可靠性。自动部分程序流程如图3 所示。

PPC31 PLC

3 结束语

汽车转向泵自动装配线采用PLC 控制，不仅简化了系统，提高了设备可靠性，也大大提高了成品率，通过操作面板修改系统参数可以装配4 种不同的产品，现场的各种信息，如工作状态、故障信息等可以声光报警及文字形式表示出来，方便了设备的操作和维护。该装配线自1999 年10 月投入运行以来，工作稳定可靠，加工出的产品经国外设备的严格测试，性能完全符合要求，取得了良好的效果。

产品配置:

可编程控制器

适用领域及情况:

汽车

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