压模改造项目.docVIP

汽车一厂车身车间车顶压模通讯改造项目 问题提出： 随着MODEL-H项目的正式投产，从2010年开始AFO380-1激光焊工位ROB B机器人开始采用两套压膜分别对应FABIA以及MODEL-H。但投入生产后不久就经常发生车顶激光焊漏焊并且现场总线也随之报故障。由于此现象越来越频繁到今年三月为止由于总线故障已多次导致激光焊无法正常，工作车顶漏焊的车辆比例过多严重影响了车间的正常生产，期间还有三次长时间的故障时间累计长达500分钟。由于该压模与框架使用的通讯方式为光缆通讯在我车间从未使用过，无经验可以参考，因此一时也没有好的解决办法。车间维修股决定，由蔡祎中同志协同总拼维修管尧平、周伟、徐载鑫、陈美祥、吴农组成攻关小组，对此事开展调研并提出解决方案加以实施。 问题的分析： 经过小组分析认为，出现激光焊漏焊的主要原因是现场总线在接通后突然断开，导致所有压模上的夹具信号丢失机器人受此影响停止工作。大家认为有四个原因可能导致现场总线故障： 1. 光缆通讯不佳光缆头磨损 2. 模块与光缆接线不可靠 3. 接口气缸与压模未对齐 4.可能存在先天设计缺陷导致使用时间长动作频繁后出现故障 第一个可能的原因：由于产量的提高，光缆磨损超出预期。经检实际检查发现光缆接头磨损严重。我们尝试更换光缆并重新打磨光纤。但故障依旧发生现象未明显改善。针对第二个可能的原因：在保养时我们将框架侧光缆与压模侧光缆两侧均重新固定检查线缆位置排除了这一可能。针对第三个可能的原因：由于MODEL-H是新车型投入生产后样板经常对激光焊内夹具进行调整。起初怀疑由于夹具将工件夹紧后有变型导致接口错位引起故障。为了充分排除这一故障我们手动模拟了所有夹具的动作发现影响的确存在但不足以使通讯模块错位。但在手动过程中发现通讯接口主要依靠两个定位销进行定位，气缸动作后将接口顶出与压模接合。实际查看发现压模侧接口与气缸为准确对齐存在较大的偏差，虽然气缸能到位但位置不佳影响了光缆的正常结合。我们调整了压模侧接口位置使其准确接合气缸侧接口。经使用故障减少但经过两星期后又再次出现该故障且十分频繁。经查看发现两侧位置再次发生偏移，为满足生产暂时将其校正满足生产但故障仍未彻底解决。 最后分析认为最有可能是第三个原因和第四个原因并发所致。由于产量提高且车身零件尺寸变化大导致通讯接口一直在一定的偏差范围内浮动。偏差值过大就会导致光缆接口通讯不佳引起故障。经过多次对接口位置的调试我们发现，接口位置本身具有一定的浮动范围其设计使接口处于可上下浮动的一个空间内。这样相对于压模而言位置无法准确固定，一旦位置偏移过大就会导致光缆接触不良。如图一所示该光缆接口仅靠接口本身进行对齐无法做到精确定位我们也无法通过调整气缸位置来加以实现，其位置都相对与接口固定。因此我们结合以前机器人更换焊枪是通过电气接口实现通讯的思路萌生了为其更换通讯方式以求彻底解决这一故障的想法。 图一 通讯接口实际布置图 解决方案的确定 确定了光转电的基本思路，我们围绕其该思路与接口功能展开了讨论。该工位原设计通讯方案如图二所示： 图二 原设计通讯方案 从图二中我们发现原设计的基本思路是将框架上的信号通过模块转换成光信号和24V供电的单独两根线路通过接口一路以光的形式一路则通过37针的接口分别于压模通讯。该机构如图三所示： 主要有由一个伸缩气缸及两侧接口组成其接口有气电以及光缆组成。 图三 接口机构布置图 在研究了原方案我们发现其光信号有前一级引出后由12A11-2这个模块转换成电信号后再与压模进行信号的交换。通过查找PHOENIX CONTACT的资料我们发现该模块的作用正是将光信号转换成电信号然后通过RS-485的接口输出。 图四 Fiber optic converter forRS-422/RS-485 4-wire/INTERBUS原理图 图五 输出侧接口定义 了解到这一信息后我们认为只要将该步骤由现有的位置前移至框架侧进行再通过37针的接口以电信号的形式传输到原输出口即可实现光转电的目标。由于以往没有使用过光转电的模块接口，通过翻阅大量资料及上网求证我们找到一个模块型号为OPTOSUB-PLUS-K/OUT 2799610。其电气原理图如图六所示 图六光电转换原理图 查找说明书发现该模块通过光纤将信号引入输出电信号其接口也同样是RS-485形式与现有接口匹配。 图七 技术标准 这样我们就能实现我们制定的光转电的目标并以RS-485接口的形式传输至原有模块，实现信号的交换。 改造方案的实施 通过分析原有通讯方案结合我们光转电的目的。我们绘制了新的光转电后的通讯方案如图八所示。 图八 新光转电通讯方案 根据该方案列出所需的元器件清单 TYPE Order No. 单价(不含税) Qty