摘要：本文通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)和對(duì)車燈裝配工藝要求的分析，提出基于PLC的電氣一體化車燈裝配工作桌設(shè)計(jì)方案。該工作桌由PLC模塊、HMI模塊、計(jì)數(shù)電鎖模塊、可升降型材操作平面、氣動(dòng)控制模塊等組成。本系統(tǒng)選用三菱FX3GA-40MR PLC作為控制器，MCGS觸摸屏作為使用設(shè)定、監(jiān)視模塊，完成系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)、PLC控制程序設(shè)計(jì)和人機(jī)界面設(shè)計(jì)，并對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試。經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)試后，本工作桌可實(shí)現(xiàn)車燈的快速裝配、車燈零件的防愚和裝配人員的操作舒適度改善，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

    1 設(shè)計(jì)背景
    二次工業(yè)革命在西方國家率先進(jìn)行，汽車行業(yè)在西方國家起步同樣也比較早，20世紀(jì)以來汽車數(shù)量更是以5年翻一番，因此，與之配套的汽車車燈領(lǐng)域相較于國內(nèi)起步較早，所需的裝配操作平臺(tái)更為先進(jìn)。以德國為主的老牌工業(yè)強(qiáng)國、汽車大國甚至已經(jīng)提出工業(yè)4.0的要求并在逐步落實(shí)中。
    隨著1978年改革開放，中國以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心，20世紀(jì)以來國民經(jīng)濟(jì)總額逐年遞增，機(jī)動(dòng)車輛大量增加，車燈廠訂單與日俱增，車燈廠的裝配平臺(tái)也在逐步升級(jí)改造。車燈裝配工作臺(tái)面經(jīng)歷了易力管式、單純手壓裝配式、單純螺絲鎖付式、單純傳感器檢測(cè)式操作平臺(tái)，這些裝配操作平臺(tái)的缺點(diǎn)明顯，效率低下并存在資源浪費(fèi)、安全隱患等問題，因此迫切需要研發(fā)出自動(dòng)化水平高、安全有效的新型車燈裝配工作平臺(tái)，來提高公司的生產(chǎn)效率和作業(yè)安全。

    2 發(fā)展趨勢(shì)
    隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，PLC、HMI、PC應(yīng)用技術(shù)的日漸成熟，車燈裝配工作平臺(tái)預(yù)計(jì)朝著如下幾個(gè)方面發(fā)展。
    1）一機(jī)多用。目前每個(gè)車燈廠生產(chǎn)的車燈品牌種類繁多，在同一個(gè)品牌下也會(huì)有各種型號(hào)的車燈。為節(jié)約制造成本，主機(jī)廠一般要求車燈供應(yīng)商以最少的投入量產(chǎn)出更多的車燈，這就會(huì)造成一條裝配線，在不同時(shí)間段能夠裝配出各型號(hào)的車燈。
    2）車燈工裝夾具快速更換。減少時(shí)間的浪費(fèi)對(duì)于車燈意味著產(chǎn)量的增加，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃的要求，車燈裝配線需及時(shí)更換車燈的品號(hào)，因此，車燈裝配工作平臺(tái)就需要裝配員工能夠快速方便更換工裝。
    3）電氣一體化。功能單一的裝配平臺(tái)，通用性能差，造成公司資源浪費(fèi)，耗費(fèi)裝配員工體力，生產(chǎn)效率降低。因此，迫切需要基于PLC、HMI為大腦，氣動(dòng)元件、電鎖等為四肢，傳感器、螺絲計(jì)數(shù)器等為耳目的電氣一體化裝配工作平臺(tái)。
    4）操作可視化。在實(shí)現(xiàn)裝配平臺(tái)電氣一體化的基礎(chǔ)上，提出了對(duì)裝配線員工操作要求，難度更加提高，操作員工的操作步驟必須符合當(dāng)前工位的作業(yè)指導(dǎo)書的流程要求，因此，當(dāng)前操作流程必須實(shí)時(shí)處于裝配員工的目視監(jiān)管之下。
    5）開放裝配流程編輯后臺(tái)。每條裝配線會(huì)對(duì)應(yīng)2-6個(gè)品號(hào)的燈種共線生產(chǎn)，對(duì)應(yīng)的每個(gè)裝配工作平臺(tái)的裝配職能都會(huì)有所不同，因此，每個(gè)平臺(tái)都需要對(duì)應(yīng)每個(gè)燈種設(shè)置所需操作步驟流程。開放流程編輯后臺(tái)后可以解決前述的問題。

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