二維碼技術(shù)在汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸類零件加工生產(chǎn)線中的應(yīng)用

二維碼技術(shù)在汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸類零件加工生產(chǎn)線中的應(yīng)用

0總結(jié)汽車零件是指所有向汽車生產(chǎn)相關(guān)的單元和產(chǎn)品的總稱。它的質(zhì)量直接關(guān)系到汽車的使用安全和使用壽命。1生產(chǎn)單元的設(shè)計汽車發(fā)動機(jī)缸蓋加工自動化生產(chǎn)線由桁架機(jī)械手、機(jī)床、上下料料道、抽檢臺、激光打標(biāo)機(jī)、Q系列PLC系統(tǒng)、以太網(wǎng)交換機(jī)等組成,總控方案如圖1所示。單向箭頭表示工件的工藝流向,雙向箭頭表示信號的連接方式。桁架機(jī)械手用于工件的搬運。首先桁架機(jī)械手從上料道抓取毛坯件放入打標(biāo)臺,激光打標(biāo)機(jī)根據(jù)總控PLC的信號自動為毛坯件打標(biāo),打標(biāo)完成后讀取二維碼信息;接著總控PLC將二維碼信息發(fā)送給桁架機(jī)械手;最后桁架機(jī)械手抓取零件,放入機(jī)床進(jìn)行加工。二維碼信息隨著零件加工工序的變化而進(jìn)行邏輯動態(tài)跟蹤并顯示在監(jiān)控界面上。信號的交互和處理采用CC-Link通信方式。掃碼槍和下料道PLC之間的通信采用RS232串口通訊方式。根據(jù)客戶對產(chǎn)能和節(jié)拍的要求,該自動化生產(chǎn)線設(shè)計為A線和B線,缸蓋的加工共有三個工序。機(jī)床OP10A、OP20A和OP30A為A線加工單元;機(jī)床OP10B、OP20B和OP30B為B線加工單元。2打標(biāo)識印刷目前常用的二維碼碼制有:PDF417、DataMatrix、QRCode、Code49、Code16K和CodeOne等打標(biāo)識是將編碼好的二維碼印刷在紙張、塑料,或顯示在顯示器上,也可直接打印在零件本體上。直接打印在零件本體上的二維碼技術(shù)稱為直接零件標(biāo)識(DirectPartMarking,DMP))3二維碼數(shù)據(jù)處理的運營商二維碼信息的寄存、傳遞、比對等均通過PLC邏輯程序?qū)崿F(xiàn)。本文使用MELSOFTGXWorks2軟件編寫了PLC控制程序。3.1息分揀儲存plc程序當(dāng)毛坯件被打標(biāo)掃碼后,總控PLC將當(dāng)前零件二維碼信息寄存到緩存寄存器D7400,PLC程序如圖3所示。當(dāng)機(jī)械手爪2抓取零件時,寄存到D7400的二維碼信息傳輸給手爪2寄存器D7200,PLC程序如圖4所示。3.2息傳遞plc程序以O(shè)P10A機(jī)床為例,機(jī)械手將零件從OP10A機(jī)床搬入和搬出的二維碼信息傳遞PLC程序如圖5和圖6所示。當(dāng)機(jī)械手爪1從機(jī)床OP10A搬出已加工零件時,將當(dāng)前零件的二維碼信息傳遞給手爪1寄存器D7100;當(dāng)機(jī)械手爪2搬入待加工零件時,將當(dāng)前零件的二維碼信息傳遞給機(jī)床寄存器D7700。3.3工序的加工、檢驗和檢驗對于A線,桁架機(jī)械手將打標(biāo)讀碼完成后的毛坯件送入機(jī)床OP10A進(jìn)行第一道工序的加工,加工完成后,如果OP10A沒有抽檢信號,零件由桁架機(jī)械手送入機(jī)床OP20A,繼續(xù)進(jìn)行第二道工序的加工;如果有抽檢信號,桁架機(jī)械手把零件送入抽檢臺。以A線OP10A工序抽檢為例,零件抽檢流程圖如圖7所示。3.3.1零件二維碼信息暫存和檢驗當(dāng)機(jī)床OP10A有抽檢請求時,抽檢臺將當(dāng)前零件二維碼信息暫存到寄存器D8500,當(dāng)零件放置抽檢臺時,將二維碼信息存入OP10A抽檢記錄寄存器D6100,PLC程序如圖8所示。3.3.2維碼比對零件抽檢完成后,手持掃碼槍掃描當(dāng)前零件二維碼,當(dāng)掃碼成功時,將掃碼信息寄存到寄存器D150,用比對指令“BKCMP”進(jìn)行二維碼信息比對。PLC程序如圖9和圖10所示,比對判斷PLC程序如圖11所示。3.3.3掃碼槍和機(jī)械手料抽檢合格返回二維碼信息傳輸PLC程序如圖12所示。料道PLC將手持掃碼槍的掃碼數(shù)據(jù)傳輸給總控PLC寄存器D6900。當(dāng)機(jī)械手爪1從抽檢臺搬出零件時,將二維碼信息傳遞給手爪1寄存器D7100;當(dāng)機(jī)械手爪2從抽檢臺搬出零件時,將二維碼信息傳遞給手爪2寄存器D7200。4生產(chǎn)線正常加工和b線進(jìn)口使用MELSOFTGTDesigner3軟件開發(fā)了該條自動化生產(chǎn)線監(jiān)控界面,該界面可以實時顯示各工序零件二維碼的信息,如圖13和14所示。根據(jù)客戶產(chǎn)能的需要,A線正常加工,B線為預(yù)留生產(chǎn)線處于離線狀態(tài)。由圖13可以看出抽檢返回零件的掃碼信息和OP20A工序抽檢記錄的二維碼信息一致,機(jī)械手將搬運該零件進(jìn)入OP30A工序繼續(xù)加工。由圖14可以看出抽檢返回零件的掃碼信息和三個工序抽檢記錄的二維碼信息均不匹配,說明此零件不屬于該條生產(chǎn)線抽檢的零件,控制系統(tǒng)將報警,需要采取人工干預(yù)確認(rèn)該零件來源。5生產(chǎn)過程動態(tài)跟蹤和質(zhì)量監(jiān)控的優(yōu)化二維碼技術(shù)在制造業(yè)中的不斷應(yīng)用,反映了制造業(yè)水平的不斷提升,同時也是制造業(yè)發(fā)展的趨勢。本文將二維碼技術(shù)成功應(yīng)用于汽車發(fā)