每 当你走进制造车间,众多的自动化设备在你眼前一刻不停的忙碌着,或许你会有这样的疑惑“车间里怎么没什么人?”。其实自动化系统接管了大多数的监视和控制 任务。各种各样的信号电缆贯穿期间。而且为了提高生产效率,人们也不断尝试各种工业新技术。目前无线技术作为传统有线信号传输方式的有效补充,正逐步被大 众所认识和接受,而且已经有众多成功应用。
在焊装车间的工作站的机器人手臂携带一个部件抓取夹具,用于将各种部件拾取后安装在车身上 某个位置。该夹具上通常会安装携带数个位置传感器、电磁阀等电气设备。这些位置信号、执行信号等均通过电缆线连接到底座上的重载接线盒,再从接线盒经过地 面线槽连接到现场总线的输入输出模块。在实际生产过程中,由于机械手臂为了完成抓取、定位以及释放整个过程,在每完成一个工艺内容的过程中可能要数次的来 回进行关节运动,姿态转换有时会很大,每天的重复动作频率很高。而通常安装在机械手臂上的高柔性电缆则跟随机械手一起运动。经过长时间的振动与扭曲,高柔 电缆的连接口就出现了不同程度的松动,电缆内芯也可能会受到一定的折损。在生产过程中,时常因接口处连接不牢固,夹具上的各种信号就无法准确与现场总线输 入输出模块进行正常信号交换,因而导致设备故障,影响生产的正常进行,有可能成为一个造成停机时间多的高故障工位。
而 这时使用无线通讯技术是降低线缆接口故障的最好办法。邦纳的无线产品运行于国际认可的2.4GHz免费频段,首先是不会与附近的任何WLAN802 .11.a/b/g网络发生干扰, 同时2.4GHz频段是远离工厂自动化中常用的变频,弧焊等各种不同设备的工作频段和谐波频段,还有就是使用跳频扩频技术的私有SureCross无线协 议保证了通讯的实时性,使系统抗干扰,稳定可靠。邦纳无线产品使用简单,无须做任何复杂设定,甚至不用修改原控制器设备的程序。该产品可以实现车间内几百 米的数字和模拟信号的传输,室外空旷地带更能达到几公里。
在总装车间可以见到自行小车输送系统。运行过程中小车将实时受到上位控制 系统的监控。目前成熟的数据通讯方式主要是经由滑触线采用西门子Profibus DP的导轨放大器通讯模式。主要是受限于滑触线极数,小车的控制信号采用通讯方式,一旦接触不良,容易出现误码和掉码,小车故障率上升。客户有时会要求项 目改造时间短,再加上要与原先的其他控制器设备配合,就会牵涉到通讯协议的匹配问题,无形之中就增加了相关通讯附件的使用数量。控制信号全部用无线方式传 输,只需要为小车提供电源,没有了复杂的布线,减少了滑触线和碳刷的数量,减少了滑动带来的机械磨损和碳刷消耗,使备件和人员维护成本大大降低。而且无线 的扩展性好。小车数量变化,工艺变化等都不用做滑触线等硬件更改。只需要做相应的主控调试。小车可以根据外围联锁设备的速度变化实现速度的自动调节。频率 变化非常的灵活,大大的提高了设备的标准化。
不 远处,一辆AGV拖着一个内饰货架由远及近,然后缓慢地停靠进一个地面上标识着一个鲜明的黄色矩形框内。这就是AGV小车的卸料位。此时货架一侧的挡块开 启,装有不同内饰零件的托盘滑落到装配工位旁的货架上。AGV确认卸货完毕后驶回物料配送区。这就是物料自动配送系统。整个系统有若干辆AGV、AGV调 度指挥系统、货架执行机构和线边物料呼叫系统等组成。而其中使用了两种无线技术。AGV的自由行走依靠的是WiFi;而线边物料呼叫系统采用的是邦纳特有 的无线呼叫按钮。相比以往人工模式,全自动化配送效率更高。整个过程自动监控,不会发生漏发和错发,可以实现历史记录浏览,而且作业人员无需脱岗。随着生 产规模的扩大,利用无线可以实现作业点灵活移位和按需扩充。
无线技术在车厂的应用还有很多
车身升降梯到位检测
旋转工作台工件有无检测
移动输送吊架上物体有无检测
可视化安灯系统
通过不同的应用案例说明无线技术带来的好处是显而易见的。
系统集成商
- 简化工程设计,减轻设计人员的工作量(特别现场勘测线缆走向,滑环和滑触线的安装)
- 无需架设桥架布线。人力成本和工程周期大大缩减
- 按需增加监测点,安装和扩容灵活方便
终端用户
- 故障出现时,检修点较集中,极大地降低现场设备维护人员的劳动强度,提高设备开机率。
设备制造商
- 简化设备结构,降低故障发生概率,减少售后服务出差次数,降低运营成本。
当前无线通信技术和数据传输技术正趋于融合的潮流之中,这种融合使无线技术正面临一次深刻地变化。同时也随着不断有成功无线应用案例的推出,也势必会加快无线被大众完全认可那一天的到来。