松下PLC在汽车转向泵自动装配线中的应用

汽车转向泵是一种中汽车的零部件，它由多种零件组成，需要借助不同的设备，按
照一定的工序把它们组装起来。在整个过程中，不仅要完成基本的装配，还要对过程中诸如压力、位移、时间等参数进行实时监控，以满足工艺所提出的严格要求，保证装配质量。汽车转向泵自动装配线就是完成上述功能的一组设备，它是由多个工位组成的一条流水生产
线，每个工位分别由1 台可编程控制器控制，以实现不同的功能。本文以其中的WS1.1 工
位为例，介绍PLC 在该装配线中的应用。
　　1 设备及工艺要求
整个装配线共有12 个工位，其工艺流程如图1 所示。
 

　　WS1.1 工位用于把滚针轴承压入端盖孔内。其工作过程如下：先把端盖放在压台上，再把滚针轴承放入压头槽内，然后同时揿下双手按钮，如果轴承方向正确，则夹具锁紧，压机下压，否则，红灯闪烁报警，压机不工作，同时GP 操作面板上显示有关错误信息。当压机下压时，系统启动CoMoⅡ-S 智能测量仪表，对压力和位移进行检测，如果结果合格，则绿灯亮，压机退回，夹具松开，可以将零件转入下道工序；如果结果不合格，则红灯亮，按下复位按钮后，夹具松开，取出零件，并让它通过废品确认检测点，再放入废品盒内，延迟数秒钟以后，方能重复下次循环，每次装配的结果都能以文本方式即时在GP 操作面板上显示出来。

　　根据工艺要求，不仅zui终压力应控制在一定的范围，压入深度即位移量达到一定值，而
且要求过程中的压力和位移也应满足一定的对应关系，不同的位移，对应的压力应控制在一
定的范围，否则，加工出的零件不合格。为了能实时检测压力和位移，得出两者间的在线关
系曲线，并据此对过程作出评估，采用了Kistler 的CoMoⅡ-S 智能测量仪表。这种新型监测仪表，内置电荷和电压放大器，可以同时采集压力及位移传感器两路模拟输入信号，自动选择量程和不同的坐标及*刻度，得出测量曲线，具有阀值、容差带、方框和终位等多种分析功能，可以根据需要选择不同的组合对各种过程进行分析和监测，并能方便地与PLC口。
　　压机及其它机构的动作全部由气压驱动，为使压力平稳，选用了TOX 气液增力缸作
为压力元件，由电磁阀控制其升降。
2 系统设计
2.1 硬件组成
根据该工位输入输出信号的点数及控制要求，选用了
性价比很高的TCS PPC31 PLC 作为控制系统。此外，系
统还包括直流电源模块，双手操作按钮控制模块以及PLC
编程用的与PC 连接的通讯电缆等，系统硬件结构如图2
所示。
 

　　为了实现人机对话功能，如系统状态及变量显示、参数修改等，还扩展了1 台GP 操作
面板，它通过一根电缆与PLC 的本机通讯口连接。
2.2 控制软件设计
　　控制程序采用DRAGON 软件以语句表方式编写，不需的编程器，而GP 操作面板
则采用专门组态软件编程。系统控制程序分自动和手动两部分。在手动部分，通过GP 可分
别操纵所有运动机构的动作，包括压机、夹具的作用、CoMoⅡ-S 智能仪表的参数集选择及
启动，便于系统调试。在自动部分，所有动作按要求顺序完成。为了使PLC 与GP 之间相
互交换信息，程序中定义了一些内部标志寄存器位，同时还使用了顺序继电器指令，使各程
序步之间互锁，提高了系统可靠性。自动部分程序流程如图3 所示。
PPC31 PLC
 

3 结束语
　　汽车转向泵自动装配线采用松下PLC 控制，不仅简化了系统，提高了设备可靠性，也大大提
高了成品率，通过操作面板修改系统参数可以装配4 种不同的产品，现场的各种信息，如工
作状态、故障信息等可以声光报警及文字形式表示出来，方便了设备的操作和维护。该装配
线自1999 年10 月投入运行以来，工作稳定可靠，加工出的产品经国外设备的严格测试，性
能*符合要求，取得了良好的效果。
产品配置:
可编程控制器
适用领域及情况: