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基于PLC的白车身焊装生产线控制系统设计随着汽车工业的快速发展，白色车身焊装线在汽车制造业的地位越来越高。
本文首先介绍了汽车焊装生产线的组成、汽车焊装工艺的现状和发展。
通过对汽车焊装生产线主要部件的分析，对控制内容和要求进行了分析。
并在此基础上对焊装线控制程序进行了系统规划。
在此基础上，最后详细分析了焊装线关键设备的控制，设计了实现机机器人焊装线通信与控制的程序。
标签：汽车产业;白车身焊装线;现场总线前言汽车产业是国民经济的重要支柱产业，产业链长、关联度高、就业面广、消费拉动大，在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。
进入21世纪以来，我国汽车工业迅速发展，形成了各种类型和系列的整车及零部件的生产和配套体系。
随着产业集中度的不断提高和产品技术水平的明显提高，中国已成为世界汽车生产和消费大国。
随着市场竞争日益激烈，各汽车工厂需要不断推出新车，满足不同层次用户的需求。
为了在激烈的价格竞争中获得更大的利润空间，必须努力降低车型的投资成本和生产成本。
如何利用先进的技术加快新产品理念和理念的形成，在短时间内开发出高质量、低成本的新产品，以适应市场不断变化的需求，成为汽车企业竞争的焦点。
汽车生产线主要包括冲压生产线、焊装生产线、涂装生产线和总装生产线。
在生产过程中，汽车焊装生产线自动化程度高，设备复杂，控制难度大。
从汽车工业的发展历史的角度来看，汽车焊装生产线的阶段经历了手工焊装线在1950年代- 1960年代，自动刚性焊接线-1970年代，机器人柔性焊接线-1980年代末和当前的高灵活性和高自动化焊装线。
一、焊装线系统的控制面向对象是一种编程方法。
面向对象编程具有良好的可重用性、可维护性和可扩展性。
本章主要介绍如何在实际控制中采用面向对象的编程思想，建立设备专用通用程序和控制概念。
二、整线控制系统PLC作为整个自动线控制系统的控制核心，完成网络控制层的控制任务，包括生产线的流量控制，输送设备与机器人的协调运动控制，辅助设备的协调控制。
汽车车身装焊生产线设计及制造XX公司2002年9月目录1．产品结构1.1卡车驾驶室1.2小客车车身结构1.3汽车车身的装焊工作1.4汽车车身（产品）的编号2．汽车车身装焊线的方案设计2.1前提条件2.2方案的计算及确定2.3投资估算2.4装焊线的投资构成及分析2.5车身装焊线的平面布置及组成3．汽车车身装焊线的实施设计3.1前提条件3.2工艺路线分析（爆炸图）3.3编制工艺卡3.3.1工艺卡的内容3.3.2编制工艺卡的设计要点3.4编制夹具、非标机械化任务书3.5夹具设计3.5.1夹具设计的依据3.5.2夹具设计步骤3.5.3装焊夹具标准件及标准部件3.5.4夹具结构种类4．夹具制造及装焊线的安装调试4.1夹具制造4.2夹具调试5．悬挂点焊机及全套设备技术条件5.1一体式悬挂点焊机焊接变压器参数5.2一体式悬挂点焊机焊接变压器外接焊钳数5.3一体式悬挂点焊机控制箱技术规格5.4焊机气路系统5.5焊接设备冷却水路系统5.6同轴电缆5.7人工焊钳技术要求5.8轨道平移滑车系统技术要求6．汽车车身装焊线设备安装工程7．汽车车身焊接生产线的控制1．产品结构所谓汽车车身，一般指卡车的驾驶室及客车及小轿车的车身，是驾驶员及乘客的乘坐空间。
一般是由优质的钢板（0.5mm—1.5mm）冲压成各种零件，然后装配焊接而成，经油漆及内饰后成车身总成，是汽车重要部件之一。
1.1卡车驾驶室1.1.1目前国内的卡车驾驶室按车型不同，大致有以下几种：（1）长头驾驶室。
如CA-141,车身部分除驾驶室外，还有发动机罩、翼子板及水箱面罩。
（2）平头驾驶室。
如解放六平柴，一般发动机置于驾驶室下部。
为了维修发动机，整个驾驶室可以翻转。
1.1.2 卡车驾驶室的结构（1）单排座驾驶室。
一般由地板、前围、后围及顶盖组成另加左右车门。
（2）双排座驾驶室。
一般由地板、前围、后围、左右侧围及顶盖组成，另加前后、左右车门。
1.1.3 驾驶室的系列化（通用化）为了用最少的冲压零件能组装多用途的车身，称车身的系列化或通用化。
0引言在现有新车型样车试制过程中，白车身的焊接总拼的主要形式是平移式总拼［1］，主要由2个基础拼台和4个基础立柱构成。
下车体的主定位夹具单元固定在基础拼台上，左右侧围的定位夹具单元固定在4个基础立柱上，当车型不同时，需要在总拼上重新安装对应车型的定位夹具单元，在同一时段不能进行车型切换，该总拼结构形式在多车型快速切换方面存在一定弊端，总拼焊接节拍和人机工程也存在不足。
在量产焊装生产线中，总拼工位的拼台形式更加柔性化、平台化、智能化。
常用的总拼形式有翻转平移式总拼、翻转式总拼、多面体式总拼、OPEN GATE 总拼（通过堆栈法实现柔性化生产的一种总拼形式）、Geotack总拼（依靠侧围工装的切换实现同一工位的柔性化生产）、机器人总拼、内置式总拼7种［2］。
各类型总拼形式在定位精度、占地空间、投资成本、维护成本、柔性化方面各有优势和劣势。
本文结合样车试制过程中，综合考虑场地、投资成本、柔性化等方面的影响因素，自主开发了一种白车身总拼焊装柔性化拼台，可以实现高柔性化、高集成度的样车总拼自动化焊接形式，并在实际应用中取得了良好效果。
1总拼焊装柔性化拼台开发方案开发新的白车身总拼焊装柔性化拼台前，需进行柔性焊接性工艺分析，以及总结现有柔性制造经验［3］。
该拼台用于自动化焊接岛中，集成了AGV（自动导引运输车）输送、NC（位置控制）定位系统、夹具抓手、机器人&7轴导轨等系统，并能实现白车身的输送和机器人定位焊接。
为了让该总拼焊装柔性化拼台更好地用于自动化焊接岛，研究人员提前规划工艺布局，通过模拟仿真，综合分析AGV输送系统、NC 定位系统、夹具抓手系统、机器人&7轴导轨系统等集成后相互之间的位置关系、功能实现等因素，列出总拼焊装柔性化拼台功能实现存在的关键技术问题，并给出解决相关问题的方案措施。
该总拼焊装柔性化拼台可以用于样车试制多车型同步开展的自动化焊接岛中，实现在一个工位就一种白车身总拼焊装柔性化拼台的设计与应用张正举，李福贵，张惠立，谢晋全（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西新能源汽车实验室，广西柳州545007）摘要：新车型研发的样车试制阶段，白车身是通过总拼拼台工装对下车体、左右侧围等分总成合拼定位夹紧后，焊接成一个稳定、精确的车身结构。
白车身生产线控制系统设计及实施本文阐述了如何在工艺基础上实现对宝骏汽车白车身焊接生产线的生产控制系统进行硬件和软件设计.该控制系统的最大特点在于电气控制和气动控制相结合,通过电气元件驱动气动的控制阀岛,达到气动控制自动化的目的.本文阐述了如何在工艺基础上实现对宝骏汽车白车身焊接生产线的生产控制系统进行硬件和软件设计。
该控制系统的最大特点在于电气控制和气动控制相结合，通过电气元件驱动气动的控制阀岛，达到气动控制自动化的目的。
宝骏白车身生产线工艺流程宝骏白车身生产线主体由前车体、下车体、总拼、左右侧围、空中主夹具、机器人及顶盖分拼、空中输送自行小车和升降机构成。
前车体即发动机舱生产线，发动机舱完成后，由空中输送自行小车送至下车体的1#工位，3台自行小车分别将前地板、后车架送至下车体1#工位，形成宝骏汽车的底板。
在1#工位完成焊接后，输送机构由主气缸顶起，变频器控制输送电动机前进，到2#工位落下夹具夹紧，开始新一轮的焊接。
焊接完成后操作人员同时按下工作完成按钮，输送机构再次顶起，如此循环动作，一直持续到最后一个工位。
总拼的第一个工位定义为转运拼台，通常在这个工位罕有电动或气动的控制，7#为顶盖添加和焊接工位，在这个工位采用FANUC的机械手进行自动焊接，同时在车身底边的区域采用伺服自动焊进行焊接，经过后面几个拼台的补焊后，到达最后一个工位，白车身总成由升降机转移到涂装车间的入口等待喷涂。
到此为止，车身车间的工艺制作完成。
本文在工艺基础上实现对宝骏汽车白车身焊接生产线的自动控制。
该控制系统的最大特点在于电气控制和气动控制相结合，通过电气元件驱动气动的控制阀岛，达到气动控制自动化的目的。
控制方式通过全自动以及半自动的方式实现，软、硬件也分别进行了设计，在硬件部分主要考虑了设备的选型，包括PLC的选择，总线选择的设计等，PLC的型号及容量是重点考虑内容；其次是现场总线的选择，现场总线不光要完成系统的要求，还要更好地避免工业现场的各种干扰，使各个模块之间的通信安全稳定。
白车身焊装工艺设计概述汽车车身焊装工艺概述第一节焊装工艺分析工艺性好坏得客观评价标准就就是在一定得生产条件与规模下,能否保证以最少得原材料与加工劳动量,最经济地获得高质量得产品。
影响车身焊装工艺性得主要因素有生产批量、车身产品分块、焊接结构、焊点布置等。
一.生产批量车身得焊装工艺主要由生产批量得大小确定得。
一般来说,批量越小,夹具得数量越少,自动化程度越低,每台夹具上所焊得车身产品件数量越多;反之,批量越大,焊装工位越多,夹具数量越多,自动化程度越高,每台夹具上所焊得车身产品件数量越少。
1.生产节拍得计算2.时序图设计时序图(TIME CHART)就是指一个工位从零部件上料到焊好后合件取料得整个过程中所有动作顺序、时间分配以及相互间互锁关系,这些动作包括上下料(手动或自动),夹具夹紧松开,自动焊枪到位、焊接、退回以及传送装置得运动等。
由于每个车身装焊得零部件数量一定,焊点数量一定,焊接时间一定,要达到一定生产节拍内完成所有焊接,就必须将工序分开,分工位上料、焊接。
二.车身产品分块分块就是将车身外壳体分成若干块便于冲压与焊装得零部件、组合件、分总成与总成。
合理得分块不仅有利于形成良好得装配质量,并可有效地简化与优化制造工艺。
汽车白车身就是一个尺寸很大得复杂得焊接结构件,设计制造时常常就是将车身总成合理地划分为若干个部件与组合件,分别进行装配焊接成分总成件,然后再装配焊接成总成结构,这样化复杂为简单,化大为小,可以大大提高劳动生产率,改善结构得焊接工艺性。
1.结构分离面将白车身总成分解为若干个分总成,相邻两个分总成得结合面称为分离面。
分离面可以分为两类:(1)设计分离面根据使用上与构造上得特点,将汽车车身分成为可以单独进行装配得分总成,如发动机罩、行李厢盖、车门、车身本体等,这些分总成之间得结合面,称为设计分离面。
设计分离面一般采用可拆卸得连接,如铰链连接,以便在使用与维修过程中迅速拆卸与重新安装,而不损坏整体结构。
汽车白车身总成装焊工艺设计流程说明1 汽车白车身总成装焊工艺文件明细表汽车白车身总成装焊工艺文件明细表共 1 页第 1 页2008年 12 月 9 日2汽车白车身总成装焊工艺文件编制说明2.1白车身总成装焊流程图《白车身总成装焊流程图》是依据研究院发布的《白车身总成M-BOM》的标准和要求编制而成的。
重点表述了白车身总成和各个分总成的零部件之间的装焊关系、构成零件数量和使用的装焊设备、装焊夹具、装焊样架、工位器具和装配工具等信息。
还可表明不同车型的白车身总成的共用零部件、借用零部件（零部件局部有变化，用共用零部件改制）以及新制零部件的构成关系。
《白车身总成装焊流程图》表达形式可以是树状图或鱼刺图等形式。
2.2白车身总成装焊平面布置图《白车身总成装焊平面布置图》是根据生产纲领、生产能力和工艺水平的标准和要求编制而成的。
重点表述了装焊生产线、生产区域的布置；物流输送传递路线；装焊夹具、装焊样架、装焊检具、装焊设备和装焊工位器具定置配备；公共动力、水、电、气接点配置和生活、办公设施的配置等信息。
2.3白车身总成装焊工艺卡与简图《白车身总成装焊工艺卡与简图》是依据《白车身总成数模》、《焊点图》、《焊接技术标准》和《白车身总成装焊流程图》的标准和要求编制而成的。
重点表述了每个工位所装焊的白车身分总成生产节拍；装焊所用工艺装备；装焊产品质量要求等技术要求并附白车身分总成零部件构成关系的爆炸图。
2.4白车身总成装焊作业指导书《白车身总成装焊作业指导书》是依据《白车身总成装焊工艺卡与简图》的标准和要求编制而成的。
重点表述了每个工位的具体工步操作要领；工步的工时定额；生产操作所使用的工具、设备和操作规范；是指导操作人员进行生产的行为标准。
2.5白车身总成装焊质量标准《白车身总成装焊质量标准》是装焊工艺人员依据国家、行业和企业对白车身装焊总成产品质量的标准和要求编制而成的。
重点表述了对白车身总成装焊质量的要求、使用的工艺装备调整规范和白车身总成装焊质量评价、检测方法。
白车身焊装工艺规划浅析摘要：随着国民经济的飞速发展，居民生活水平不断提高，其对汽车的需求也在不断上升，汽车市场进一步扩大，越来越多的企业开始步入汽车生产领域，并在该领域内收获大量经济利益。
然而与之相对的，居民对汽车生产质量的要求也在不断提高，为满足居民高质量汽车需求，汽车生产企业必须进一步优化产品设计，革新生产模式，以全面优化汽车生产成效。
基于此，本文从白车身这一汽车生产的基础环节入手，白车身焊装工艺规划展开研究，指出其规划要点，以期为白车身生产及其焊装工艺的优化与发展提供一点理论参考。
关键词：白车身；焊装；工艺规划；方法；引言：白车身是汽车的重要组成部分，是汽车其他部件以及系统的重要承载者，白车身的结构稳定性以及结构强度直接决定着它所能加载的设备数量，要想进一步优化汽车性能，加装更多的功能系统，企业就必须对白车身生产模式展开革新。
而焊装工艺作为白车身生产的重要工艺，对该工艺的规划与分析自然是重中之重。
因此，本文针对白车身焊装工艺规划的研究是尤其研究价值和研究必要性的。
一、焊装工艺规划的作用与意义焊装工艺规划在整个焊装项目中发挥着重要作用，其是焊装施工的首要环节，尤其是在白车身生产环节中，焊装是主要的施工工艺，做好焊装规划可以有效提升焊装施工成效，并优化焊装生产线结构，削减不必要的焊装流程，从而有效降低焊装施工成本，做好焊装工艺规划是保证焊装施工有效性的首要前提。
具体而言，焊装工艺规划的作用与意义主要包括以下几个方面：第一，优化产品设计。
焊装工艺是白车身产品生产的主要工艺，白车身主要是指车身结构件及覆盖件焊接总成，在白车身的基础上加装汽车外饰、电子电气系统、底盘系统以及动力总成系统后，才能组装完成一辆成车，白车身的生产质量直接决定着整辆汽车的生产质量，而焊装施工作为白车身生产施工的首要工艺，对其焊装施工工艺的规划也会对整辆汽车的生产质量产生重要影响[1]。
而开展焊装工艺规划，可以帮助焊装施工人员选择合理的焊装施工技术以及施工设备，并对整个焊装施工流程进行仔细规划，减少不必要的焊装施工步骤，优化白车身产品结构，从而有效提高白车身产品的整体质量。
白车身柔性焊装线工艺规划设计的应用要点分析1.张佳珊 2.陈赞2.长城汽车股份有限公司徐水分公司3.河北省保定市徐水区072550摘要：伴随着汽车产业的快速发展，构建和改进具有多种模型和高度灵活性的自动焊接生产线尤为重要，当然焊接装配线的工艺规划和设计是重中之重。
这种联系的特点是多方面的，工作量大，标准要求高，危险不可逆转等。
对应用要点进行系统总结和分析，将有助于促进无缝实施焊接生产线项目，同时也可以缩短项目的总体建设/改进时间，弥补系统疏忽造成的不可逆转的损失，降低项目建设/改进成本等。
本文主要分析了粗车身柔性焊接线工艺规划设计的应用要点。
关键词：白车身；柔性焊装线；规划设计；应用要点引言焊接工艺规划与设计是指在车辆设计阶段，结合生产方案、生产模式、设备利用率和车间面积等总体规划要求，并考虑车辆施工本身数学模型的可制造性，对产品加载工艺、节拍计算、钎焊分布等问题进行规划分析，以确定最优的生产生产线结构，同时确保产品工艺的可行性。
焊接工艺对于焊接工艺的质量和功能至关重要。
工艺规划不当会影响车辆质量，增加焊接难度，甚至会导致整个方案发生变化，从而影响车辆的开发周期和投资成本。
本文着重阐述了焊接生产线工艺规划施工全过程中的重要节点。
对实际规划设计分析的关注可以使规划设计工作更加顺利，完成高质量焊接生产线的规划设计。
1、柔性焊装线工艺规划设计主要内容柔性汽车焊接生产线的工艺规划设计是汽车研发和批量生产阶段的重要组成部分，一般包括冲压、焊接、涂装和最终装配四个方面。
焊接线是汽车骨架生产的环节。
从理论上讲，焊接工艺的规划设计包括节拍计算分析、工艺映射分析、钎焊映射分析、安全性分析等。
但是，在具体操作中，通常需要对措施进行完善和强有力的操作，通常包括以下九个方面。
(一)熟悉项目工艺标准的内容，确认工艺标准的完善和功能，关系到能否有效、高质量地进行各种工艺分析；(2)进行产品分析，分析重叠关系，确认装载；(3)根据工程焊接生产线的生产要求分析节拍，同时制作节拍台；(4)根据Takt分析各站的生产率，分配工艺和钎焊点，以定义定位点和钎焊点。
车身焊装生产线焊装主线设计分析摘要：焊装主线是汽车生产流程的关键一环，对整车性能具有直接影响。
车身焊接生产线的合理布局不仅能够有效提高车间空间利用率，还能够提高焊接生产线的工作效率。
本文以某车身焊装生产线ft装主线设计项目为例，介绍了车身焊接工艺，论述了焊装主线平面布置设计原则，重点阐述了焊装主线传输系统与合装台、自动人行过道切换结构等方面的设计要点，希望为今后相似项目的开展提供帮助。
关键词：车身焊装；焊装主线；传输系统；合装台；自动人行过道切换结构引言在汽车的生产工艺中，汽车车身作为汽车中的关键部件，其焊接质量直接影响着产品的整体质量与效果。
汽车焊装主线不仅是汽车焊装工艺的直接体现，也是汽车焊接生产线的核心部分。
焊装主线的合理设计能够有效提高生产线的生产效率。
因此，针对目前车身焊装生产线进行优化设计，对于优化管理提高产品市场竞争力意义重大。
1项目概况该车型具有多重变体，根据轴距的不同可以分为L1-L4,车身高度可分为3个档次，分别该项目为某汽车公司上海工厂项目，该项目乘用车生产线的生产节拍为15JPH 204s, 为高中低顶，移门分为左右移门和无移门，盲窗也分为有无车型。
该生产线包含了 21个工位的主线以及补焊，3个工位顶盖设备。
2车身焊接工艺在汽车制造工艺中，车身焊接是将汽车冲压或者相关零部件通过焊接的工艺将这些部件组合起来从而形成白车身。
汽车焊装总成线主要包括了前围总成焊接线、后围总成焊接线、左右侧围总成焊接线以及地板总成焊接线组成。
汽车车身作为壳体钣金件是经过薄钢板焊接的复牵结构，一个车身是由数百个钣金冲压件经点焊、钎焊、气体保护焊等焊装工艺组成。
对于车身焊接土艺具有明显的焊接顺序，所以在进行焊接前一定要明确焊接的顺序。
对于车身在焊接过程中需要通过相关夹具来确定各个钣金件的位置从而能够更好的进行夹紧，保证产品在焊接过程中能够处于正确位置提高产品焊接精度。
位于工位与工位或分总成线间的传输装置，能够灵活传递产品，确保焊接节拍有序进行。
