韓佩俠 吳世亮

摘要： 隨著中國汽車制造行業(yè)的蓬勃發(fā)展，隨之而來的汽車市場的競爭也越來越激烈，要使企業(yè)長期立于不敗之地，保證產(chǎn)品質(zhì)量，提升產(chǎn)品質(zhì)量，是一個(gè)企業(yè)能否長期可持續(xù)發(fā)生的決定新因素。在汽車制造中點(diǎn)焊的質(zhì)量的好壞決定了車身的牢固程度，螺柱焊質(zhì)量好壞，決定了汽車各控制的模塊及線纜的牢固程度。如果，車身螺柱焊接不牢，因震動(dòng)、受力等因素導(dǎo)致螺柱脫落，致使汽車的控制模塊震動(dòng)或線纜磨損，引發(fā)損壞，嚴(yán)重造成汽車失控或線纜短路等重大安全硬件。所有，螺柱的焊接質(zhì)量在整個(gè)汽車生產(chǎn)中尤為重要。也是各大汽車生產(chǎn)廠家重點(diǎn)關(guān)注的問題。當(dāng)前螺柱焊質(zhì)量的檢查手段為人工肉眼觀察，對(duì)觀察到的螺柱焊進(jìn)行力矩測試，流水線生產(chǎn)員工，每天面對(duì)20000左右的螺柱，檢查工作繁重，易漏查。針對(duì)上述問題，基于RFID技術(shù)開發(fā)螺柱焊質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：螺柱焊;RFID;檢查量大;安全隱患

一.螺柱焊概述

螺柱焊屬于汽車制造過程中的重要工藝，將螺柱或類似的金屬柱狀物及其他緊固件焊接在工件上的方法稱為螺柱焊，根據(jù)焊接的方法分為：電阻焊、爆炸焊、摩擦焊、電弧焊。根據(jù)焊接能源不同可以分為儲(chǔ)能式（電容放電）螺柱焊? 、拉弧式螺柱焊。

二.RFID概述

射頻識(shí)別（RFID）它是將RFID標(biāo)簽附著于目標(biāo)物，識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間通過無線電訊號(hào)使用專用的RFID讀寫器識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，不用機(jī)械或者光學(xué)接觸。有電子標(biāo)簽（Tag）與RFID閱讀器（Reader）組成。其工作原理為RFID閱讀器發(fā)射射頻信號(hào)→檢查工作區(qū)域是否有電子標(biāo)簽進(jìn)入→若有就產(chǎn)生感應(yīng)電流→電子標(biāo)簽被激活→將信息通過天線發(fā)送出去→天線調(diào)節(jié)器處理載波信號(hào)→閱讀器對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼→主系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理

三.基于RFID的螺柱焊故障信息通訊

3.1硬件結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)由尼爾森螺柱焊、KUKA機(jī)器人、西門子可編程控制器（S7）、SICK RFID、西門子人機(jī)界面組成

3.2工作原理

設(shè)置螺柱焊報(bào)警信息，當(dāng)螺柱焊焊接過程中出現(xiàn)報(bào)警，輸出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，編寫機(jī)器人程序，通過螺柱焊與機(jī)器人的I/O通訊，將螺柱焊報(bào)警信息傳輸給機(jī)器人，在通過機(jī)器人與S7的通訊，通過機(jī)器人轉(zhuǎn)換，將螺柱焊報(bào)警信息傳輸給S7，通過S7程序塊處理，將報(bào)警信息寫入RFID的電子標(biāo)簽（TAG）中，帶有螺柱焊報(bào)警信息的電子標(biāo)簽，跟隨車身，將信息帶入人工總結(jié)工位，通過RFID 閱讀器（Reader），讀取螺柱焊報(bào)警信息，將讀取到的信息，通過Wincc Flexible畫面，一一對(duì)應(yīng)顯示，終檢人工工位，通過觀察畫面，可清晰判斷，在此前的螺柱焊接過程，哪一個(gè)螺柱出現(xiàn)報(bào)警，進(jìn)行針對(duì)性的檢查。

3.3技術(shù)突破

第一、尼爾森螺柱焊參數(shù)研究，根據(jù)現(xiàn)場焊接參數(shù)波動(dòng)范圍，經(jīng)過長期統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，設(shè)定螺柱焊報(bào)警公差，報(bào)警信息準(zhǔn)確率達(dá)到98以上，第二、利用機(jī)器人中轉(zhuǎn)，定義2個(gè)通訊字作為報(bào)警信息傳輸，第三、開發(fā)RFIDRFID軟件、PLC程序?qū)懭牍δ?。第三、設(shè)計(jì)專用數(shù)據(jù)處理功能塊報(bào)警信息隨著車身走。

六 結(jié)語

綜上所述，本文對(duì)自動(dòng)螺柱焊質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行了原理分析和應(yīng)用闡述，利用螺柱焊質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)螺柱焊的全覆蓋檢查，并降低人員負(fù)荷。隨著自動(dòng)化、數(shù)字化的發(fā)展，各行各業(yè)都逐步采用自動(dòng)化代替人工，點(diǎn)焊、弧焊等都可以使用自動(dòng)化、數(shù)字化方式進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，我們應(yīng)該對(duì)自動(dòng)化、可視化、數(shù)字化等的知識(shí)不斷鞏固、提升并創(chuàng)新，才能滿足日新月異電氣工程發(fā)展的需要。螺柱焊質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用希望能對(duì)同行業(yè)的汽車制造以及相關(guān)制造業(yè)的自動(dòng)化、智能化質(zhì)量監(jiān)控有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉治華.《機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)》2009年1月

[2]雷玉成、陳希章、朱強(qiáng).《金屬材料焊接工藝》2007.08

[3]王兆明.《電氣控制與PLC技術(shù)》2010-4-1

作者簡介：

韓佩俠 ?男，1989年出生，機(jī)械技師，從事汽車制造領(lǐng)域機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，有著10年的豐富設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)