《電子技術(shù)應(yīng)用》
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賽遠(yuǎn)無(wú)線(xiàn)通訊模塊在汽車(chē)玻璃裝配線(xiàn)上的應(yīng)用
摘要: 中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng),中國(guó)汽車(chē)制造商2010年度銷(xiāo)售報(bào)告,總銷(xiāo)量為1750萬(wàn),較2009年增長(zhǎng)約30%。大多數(shù)中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)分析師預(yù)計(jì),2011年的銷(xiāo)量將在2000余萬(wàn)輛。汽車(chē)行業(yè)的蓬勃發(fā)展,對(duì)于汽車(chē)的生產(chǎn)設(shè)備需求也大幅增加,而且對(duì)于設(shè)備的柔性化和智能化要求更多,因?yàn)橐m應(yīng)市場(chǎng)的變化,生產(chǎn)出不同需求的產(chǎn)品。
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Key words :

一、背景技術(shù)   中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng),中國(guó)汽車(chē)制造商2010年度銷(xiāo)售報(bào)告,總銷(xiāo)量為1750萬(wàn),較2009年增長(zhǎng)約30%。大多數(shù)中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)分析師預(yù)計(jì),2011年的銷(xiāo)量將在2000余萬(wàn)輛?! ∑?chē)行業(yè)的蓬勃發(fā)展,對(duì)于汽車(chē)的生產(chǎn)設(shè)備需求也大幅增加,而且對(duì)于設(shè)備的柔性化和智能化要求更多,因?yàn)橐m應(yīng)市場(chǎng)的變化,生產(chǎn)出不同需求的產(chǎn)品?! ∑?chē)大致可分為發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、車(chē)身、電氣設(shè)備四個(gè)組成部分,汽車(chē)的生產(chǎn)通常是一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,不可能全部的設(shè)備都是自己生產(chǎn),通常在汽車(chē)總裝配工廠附近,會(huì)衍生出很多配件廠,專(zhuān)門(mén)提供相關(guān)的配件,如在上海安亭的大眾汽車(chē),周邊大約有幾百家配件廠進(jìn)行配套?! ⊙b配線(xiàn)的設(shè)立,乃是現(xiàn)代大量、低成本生產(chǎn)方法的基礎(chǔ)。福特(H. Ford)就是因?yàn)槭紫纫昧搜b配線(xiàn)的觀念,因而促成汽車(chē)大量生產(chǎn)的開(kāi)端。事實(shí)上,根據(jù)史料記載,早在十六世紀(jì)就已經(jīng)有大量生產(chǎn)的實(shí)例,當(dāng)時(shí)是把一百艘戰(zhàn)艦分段解體,等到需要的時(shí)候,就可以在較短的時(shí)間內(nèi)裝配成艦,以便投入戰(zhàn)場(chǎng)迎敵。不過(guò),也有人說(shuō),真正的大量生產(chǎn),恐怕是起源於十九世紀(jì)時(shí),惠特尼(E. Whitney)及寇特(S. Colt)的大量制造槍械。不論是誰(shuí)最先實(shí)際引用大量生產(chǎn)裝配線(xiàn)的觀念,至少可以肯定的是,裝配線(xiàn)的設(shè)立是現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的必然途徑之一?! ∑?chē)的生產(chǎn)線(xiàn)是裝配線(xiàn)生產(chǎn)的最佳范例之一?! ∑?chē)的零件真可說(shuō)是成千上萬(wàn)。如果全部的零件都要母廠獨(dú)力生產(chǎn),那就可能會(huì)拖垮了這個(gè)母廠,這種「大手筆」也根本不符合經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)量的原則。因此,大多數(shù)的母廠都會(huì)將大部分的零件外包給各衛(wèi)星工廠來(lái)承造,只保留少數(shù)「關(guān)鍵性」的零件由自己來(lái)設(shè)計(jì)制造。其中,對(duì)於母廠而言,最重要的是要存在一條或多條高效率的裝配線(xiàn),以求能達(dá)於經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,降低單位成本,進(jìn)而增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)的能力。  關(guān)於汽車(chē)的生產(chǎn)線(xiàn),首先是利用沖床將鋼板壓成車(chē)的外殼,這是汽車(chē)制造中非常重要的步驟,它涉及汽車(chē)的線(xiàn)型設(shè)計(jì)及模具的沖壓設(shè)計(jì)。等到完成車(chē)殼后,為了便於進(jìn)行以后步驟中的焊接工作,通常都預(yù)將車(chē)體倒轉(zhuǎn)。完成初步焊接后,再將車(chē)體扶正,加裝車(chē)門(mén)及車(chē)蓋。而后設(shè)法除去車(chē)殼上各塊鋼板的毛邊與暗號(hào),并將底盤(pán)預(yù)作防銹處理,以便進(jìn)行車(chē)體的噴漆。以上是車(chē)體部分的制造概略過(guò)程,接著要裝配大梁、防震、傳動(dòng)以及引擎等系統(tǒng),這些部分可以說(shuō)是汽車(chē)的內(nèi)臟,非常重要;尤其是引擎,更可說(shuō)是汽車(chē)的心臟。如果一個(gè)國(guó)家的汽車(chē)工業(yè)無(wú)法完全獨(dú)立自主地完成引擎的設(shè)計(jì)與制造,那就表示這個(gè)國(guó)家的汽車(chē)工業(yè)還沒(méi)有生根。上述大梁、防震、傳動(dòng)以及引擎等裝置完成后,就可將車(chē)體由上而下吊裝於其上,構(gòu)成汽車(chē)的雛型。剩下的工作就是汽車(chē)內(nèi)部的裝潢,包括玻璃、雨刷、車(chē)座等,另外再加裝散熱器(水箱)、油壓系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)以及車(chē)輪等,整部車(chē)就可以算是大功告成了。不過(guò),為了保證車(chē)廠的信用與消費(fèi)者的基本安全,還必須進(jìn)行一系列的試驗(yàn),汽車(chē)才可以出廠。這些試驗(yàn)包括了滾桶(roller)模擬試驗(yàn)、防漏試驗(yàn)以及路試等項(xiàng)目,試驗(yàn)的主旨在於測(cè)試引擎、傳動(dòng)系統(tǒng)、操縱桿、剎車(chē)、燈光及車(chē)體測(cè)漏等性能,通過(guò)這些試驗(yàn)以后,汽車(chē)就可以出廠銷(xiāo)售了。 汽車(chē)生產(chǎn)流程圖

二、問(wèn)題  在汽車(chē)生產(chǎn)的整個(gè)流程中,涉及到大量的零配件需進(jìn)行傳送,在每個(gè)工藝段需進(jìn)行對(duì)應(yīng)的加工,需要上下工藝的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的交換,以便于生產(chǎn)線(xiàn)更加高效的運(yùn)轉(zhuǎn)。大部分的生產(chǎn)線(xiàn)的主控系統(tǒng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)或者工業(yè)以太網(wǎng)可以進(jìn)行連接,但在部分移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的場(chǎng)合,控制器將采集到的輸入輸出信號(hào)需要傳遞給固定的控制站上時(shí),遇到了如下問(wèn)題: ?。?) 在生產(chǎn)線(xiàn)上的控制點(diǎn),分布分散,距離監(jiān)控中心太遠(yuǎn),施工布線(xiàn)復(fù)雜,很難集中管理; ?。?) 一些旋轉(zhuǎn)輸送的設(shè)備上,需要實(shí)時(shí)獲取固定機(jī)械裝置上的物品檢測(cè)信息,以便于準(zhǔn)確的進(jìn)行接收和傳遞,而現(xiàn)有的方式大部分通過(guò)滑環(huán)一起供電和傳數(shù)據(jù),但數(shù)據(jù)經(jīng)常受到干擾,并且滑環(huán)容易發(fā)生機(jī)械磨損之后的通訊故障; ?。?) 曾經(jīng)采用過(guò)2.4G高頻的無(wú)線(xiàn)傳輸,但當(dāng)汽車(chē)配件過(guò)來(lái)時(shí),容易造成信號(hào)被遮擋,無(wú)法保持原有正常通訊;  (4) 部分站點(diǎn)的IO數(shù)量較少,僅有幾個(gè)傳感器,在移動(dòng)線(xiàn)上,接線(xiàn)困難; 三、賽遠(yuǎn)無(wú)線(xiàn)通訊方案  如下以汽車(chē)的玻璃裝配線(xiàn)為例,該工藝主要是將玻璃裝入到外框中,并給玻璃加上加熱絲,應(yīng)用于前后擋風(fēng)玻璃,結(jié)合客戶(hù)的需求情況,給出詳細(xì)解決方案,重點(diǎn)解決客戶(hù)如下問(wèn)題?! 。?)采用無(wú)線(xiàn)通訊模塊,將分散的數(shù)據(jù)采集到就近的控制站,解決布線(xiàn)難得問(wèn)題,便于信息集中處理和傳遞?! 。?) 在移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的場(chǎng)合,采用無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng),避免滑環(huán)的機(jī)械磨損,全部是數(shù)字信號(hào)的傳輸; ?。?) 采用433MHz的低頻通訊,該頻段具有衍射能力強(qiáng),在有直接物品遮擋的情況下,易于穿透和衍射。 ?。?) 對(duì)于少量點(diǎn)數(shù)的站點(diǎn),采用具有開(kāi)關(guān)量輸入輸出、模擬量輸入輸出的集成無(wú)線(xiàn)通訊模塊,直接通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊將信號(hào)傳送至控制站;   系統(tǒng)將衍射能力強(qiáng)的低頻信號(hào),在旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)的場(chǎng)合,進(jìn)行實(shí)時(shí)的無(wú)線(xiàn)通訊,解決了通訊受機(jī)械滑環(huán)的影響,受物體遮擋的影響等問(wèn)題。 無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)拓?fù)鋱D

汽車(chē)玻璃裝配線(xiàn)圖

汽車(chē)玻璃裝配線(xiàn)圖 四、效果  通過(guò)賽遠(yuǎn)的無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)在生產(chǎn)線(xiàn)中移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,為上位系統(tǒng)和上下工藝配合系統(tǒng)提供了充實(shí)的信息,利用優(yōu)化調(diào)度在線(xiàn)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、增效,創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益?! ±觅愡h(yuǎn)的無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù),與傳統(tǒng)的滑環(huán)通訊技術(shù)相比,電子幾乎沒(méi)有磨損,更加穩(wěn)定,更加可靠,使用的帶寬僅占幾十K,不容易受到同頻干擾,而且數(shù)據(jù)傳輸速度快,滿(mǎn)足工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域其要求數(shù)據(jù)傳輸?shù)?a class="innerlink" href="http://ihrv.cn/tags/實(shí)時(shí)性" title="實(shí)時(shí)性" target="_blank">實(shí)時(shí)性,以及穩(wěn)定傳輸?shù)纫?。  通過(guò)此無(wú)線(xiàn)通訊可對(duì)PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,程序的上下載,也可以對(duì)無(wú)線(xiàn)的IO站進(jìn)行監(jiān)控,改變現(xiàn)有通訊系統(tǒng)通過(guò)滑環(huán)不便于接線(xiàn),將更加有效的提高生產(chǎn)效率,并提高維護(hù)人員的故障診斷和修復(fù)速度,降低了設(shè)備因故障而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)和安全問(wèn)題,有效降低了運(yùn)行管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,每年節(jié)省大量的人力物力。  系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控后,可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,方便了信息查詢(xún),保證了生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理的實(shí)時(shí)性,促進(jìn)了管理水平的提高。

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