托盤的升降裝置

1、自動(dòng)化技術(shù)托盤的升降裝置，并不能根據(jù)每步工作調(diào)整到最佳高度。升降運(yùn)輸?shù)臉?lè)趣為了確保三大系列車身的裝配工作分工的最大靈活性，BMW 與西門子根據(jù)輸送帶自動(dòng)化系統(tǒng)的具體情況專門開發(fā)了一項(xiàng)概念方案。憑借西門子的 Simatic 導(dǎo)軌信號(hào)放大器和 PLC 安全技術(shù)，巴伐利亞的汽車制造商擁有了一套面向未來(lái)的輸送帶系統(tǒng)，它的使用壽命可以持續(xù)兩代模型。在工廠的改裝和擴(kuò)建中，承襲其總部四缸體的一貫形象，BMW為3大系列的車身裝配安裝了全新的防滑輸送帶系統(tǒng)。BMW認(rèn)為這一新系統(tǒng)能適用于未來(lái)的車輛模型。在車身裝配車間內(nèi)裝配的是三大系列的BMW 車內(nèi)裝置。遮陽(yáng)篷、座艙及窗戶的自動(dòng)安裝工作站是靜止的，除此之外，大多數(shù)

2、裝配工作都是在運(yùn)動(dòng)操作中進(jìn)行的。每個(gè)裝配步驟中，都有兩個(gè)人專門負(fù)責(zé)。工作時(shí)他們需要在裝配線之間來(lái)回走動(dòng)。800 米長(zhǎng)的裝配線上，同時(shí)工作的裝配工人多達(dá) 500 名。靈活性該輸送帶系統(tǒng)由 146 個(gè)推式托盤連接而成。由于慕尼黑工廠的地理位置具有特殊的“歷史發(fā)展原因”，所以唯一可行的解決方案就是彎式移動(dòng)。它的平臺(tái)沒有專門的驅(qū)動(dòng)，而是由裝配線兩側(cè)的摩擦驅(qū)動(dòng)推動(dòng)的。絕對(duì)值編碼器監(jiān)控這102 個(gè)驅(qū)動(dòng)的同步運(yùn)行，防止托盤之間產(chǎn)生缺口。為了確保裝配時(shí)處于最佳的人體工學(xué)位置，新的裝配線要求每處工作點(diǎn)都可以調(diào)整車身的高度。因此，每個(gè)托盤都配有一個(gè)升降站，車身可升降的最大高度為 80 厘米。BMW 生產(chǎn)計(jì)劃中最關(guān)

3、鍵的要求也是要能夠在每個(gè)站臺(tái)的任意位置，可以安全的開啟和關(guān)閉 12V 的測(cè)試電壓。車內(nèi)座艙和喇叭的電子在裝配時(shí)就進(jìn)行測(cè)試。由于還未安裝電池，所以 12V 的電壓必須由外部接入。在裝配敏感區(qū)內(nèi)（如氣囊安裝）必須關(guān)閉該電源，裝配區(qū)內(nèi)不得配置永久性的線路。有效控制托盤每個(gè)推式托盤都配有一個(gè)帶有 CPU IM 151 的外圍接口 Simatic ET 200S，CPU IM 151 既是 Simatic S7-400 控制器的伺服器，同時(shí)又是平臺(tái)的主機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)車身的升降機(jī)械，并且還是絕對(duì)值編碼器。托盤通過(guò)導(dǎo)軌信號(hào)放大器與 Simatic 中央控制器連接。導(dǎo)軌信號(hào)放大器通過(guò)集電極電線轉(zhuǎn)換 Profib

4、us 信號(hào)。升降裝置也可以同樣的方式在任意工作點(diǎn)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)置。整個(gè)工廠分7個(gè)步驟進(jìn)行設(shè)置，由兩個(gè)Simatic S7-400 進(jìn)行中央控制。設(shè)備通過(guò)WinCC 軟件實(shí)現(xiàn)可視化，可以從各個(gè)角度了解設(shè)備詳情，從總體概況到每個(gè)托盤的二進(jìn)制編碼器的狀態(tài)，都可以查詢到詳細(xì)的信息?？梢酝ㄟ^(guò)掃描識(shí)別標(biāo)識(shí)，準(zhǔn)確地確定每個(gè)托盤的行蹤位置。Profibus DP 作為中央現(xiàn)場(chǎng)總線，它為控制設(shè)備和外圍設(shè)備提供可靠的通訊。配置了 ProTool/Pro 的 Simatic Multi Panel MP 270B 可作為局部操作設(shè)備，有了這些設(shè)，非常方便訪問(wèn)輸送帶系統(tǒng)。自動(dòng)化技術(shù)主機(jī) 服務(wù)器客戶機(jī)客戶機(jī)工業(yè)以太網(wǎng) IE

5、EE 802.3S7-400S7-400S7-400FMP270ET 200SMP270ET 200SProfibus DPProfisafe絕對(duì)值編碼器ET 200S 導(dǎo)軌信號(hào)放大器ET 200S 伺服轉(zhuǎn)換器防滑輸送帶自動(dòng)化配置示意圖Moby U RFID 系統(tǒng)能儲(chǔ)存所有車輛生產(chǎn)數(shù)據(jù)由于每個(gè)托盤具有獨(dú)立的智能功能，并且能通過(guò)導(dǎo)軌信號(hào)放大器進(jìn)行通訊，所以該設(shè)備的工作任務(wù)具有最大化的靈活性。也就是說(shuō)，同一條裝配線上，可以同時(shí)生產(chǎn)幾款模型，可以直接裝配新款模型。車身運(yùn)載設(shè)備上有一個(gè) RFID 標(biāo)識(shí)，所以隨時(shí)都可以識(shí)別車身。這對(duì) BMW 的生產(chǎn)控制、文檔記錄及質(zhì)量保障都至關(guān)重要。防止漂移保障平臺(tái)上裝

6、配工人的安全是 BMW 的首要任務(wù)。由于各個(gè)環(huán)節(jié)之間并沒有互相連接，所以必須保證每個(gè)托盤不會(huì)漂移，脫離軌道，進(jìn)而危害人身安全。如果托盤在移動(dòng)時(shí)，稍有幾毫米的漂移，輸送帶就會(huì)自動(dòng)停止，不會(huì)傷害到工作人員。絕對(duì)值編碼器可以持續(xù)掃描各個(gè)托盤的位置，它能有效的防止托盤漂移。Simatic 控制器 S7-416F 具備安全防護(hù)功能，能持續(xù)監(jiān)控光柵、防護(hù)門、托盤傳感器及緊急停止開關(guān)，必要時(shí)，能在幾百微秒的時(shí)間內(nèi)關(guān)閉設(shè)備。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)輸送帶自動(dòng)化系統(tǒng)僅是西門子提供的總體方案中的一部分，西門子負(fù)責(zé)為三大系列車輛的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程（從 6 個(gè)單元的車身裝配到交付）提供自動(dòng)化解決方案。全集成自動(dòng)化能在這種情況下充分展示它

7、的優(yōu)勢(shì)，它的系統(tǒng)接口很少，控制架構(gòu)實(shí)現(xiàn)集成?！耙粋€(gè)單元的自動(dòng)化本身就已經(jīng)夠復(fù)雜了，然而，在錯(cuò)綜復(fù)雜的自動(dòng)化環(huán)境中，讓 6 個(gè)生產(chǎn)單元協(xié)同工作又不造成重大損失，這幾乎是不可能的事情”BMW 的結(jié)構(gòu)計(jì)劃負(fù)責(zé)人 Jakob Wersching 解釋說(shuō)。全集成自動(dòng)化鏈接到該主題：聯(lián)系人：josef.schweinberger自動(dòng)化技術(shù)全集成自動(dòng)化（TIA）的優(yōu)勢(shì)TIA 可用性高，安全性高BMW 慕尼黑的 6 條生產(chǎn)線都統(tǒng)一引用 TIA 自動(dòng)化?！敖y(tǒng)一”的涵義，比如說(shuō) Profibus，一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)化的安全通訊。安全在裝配中占據(jù)非常重要的地位，因?yàn)檠b配時(shí)工作人員與設(shè)備聯(lián)系非常緊密。裝配工人汽車車

8、身一道在移動(dòng)平臺(tái)上共處。出于安全考慮，每個(gè)平臺(tái)都不得出現(xiàn)漂移現(xiàn)象。因此，一旦 146 個(gè)移動(dòng)平臺(tái)中的任何一個(gè)漂移出裝配線之外時(shí)，必須確保驅(qū)動(dòng)能立即停止，防范于未然，盡早避免傷及裝配工人。緊急停止信號(hào)通過(guò) Profibus 傳輸。Profibus 信號(hào)，由于有導(dǎo)軌信號(hào)放大器，無(wú)論是標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)還是安全信號(hào)，都可以通過(guò)導(dǎo)軌進(jìn)行傳輸。在BMW，電軌高架輸送帶的導(dǎo)軌信號(hào)放大器是專用于控制整個(gè)裝配線的裝配速度。設(shè)備可用率達(dá)到 99%，說(shuō)明它的速度保持得恰到好處：既充分顯示了導(dǎo)軌信號(hào)放大器的優(yōu)勢(shì)，又體現(xiàn)了 TIA 的優(yōu)越性能。局部安裝的手動(dòng) HMI 設(shè)備，配有 Simatic MP 270B，用于分布式 HMI 和緊急停止功能 保證兩代模型的生產(chǎn)效率BMW 的設(shè)備使用率達(dá)到 99%。停產(chǎn) 6 周的設(shè)備試運(yùn)行，沒有發(fā)生任何大的故障。BMW Lohhof 工廠在測(cè)試安裝 30 個(gè)防滑托盤時(shí)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，他們把這一經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到了慕尼黑的大型工廠中，這是他們?nèi)〉贸晒Φ脑蛑?。BMW 確信裝配線上全新引進(jìn)的人體工程學(xué)裝置，可以充分調(diào)動(dòng)員工的積極性，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率。裝配周期中通過(guò)導(dǎo)軌信號(hào)放大器實(shí)現(xiàn)了分工靈活性，可以靈活應(yīng)對(duì)生產(chǎn)要求的變化，也保證了BMW 的設(shè)備能滿足未來(lái)車輛模型的生產(chǎn)要求。慕尼黑的防滑輸送帶能為未來(lái)兩代車輛提供“升降運(yùn)輸樂(lè)趣”