汽车焊装生产线的柔性底板电气系统设计改造(附件)【字数：9523】
摘 要随着国家日益强盛，人们的生活水平提高了，生活质量也被越来越重视了。汽车焊装生产线是一种不但方便而且高效的功能性产物。随着可编程控制器PLC的快速发展，使得用它来控制的焊装生产线的柔性底板，十分具有操作性。本文结合任务书的要求，对汽车焊装生产线进行设计。本设计选用三菱Q系列可编程控制器PLC为柔性底板的控制器，对焊装生产线的控制系统功能进行分析。我们还选用三菱GOT1000触摸屏来进行监控和故障报警，触摸屏能直观的显示生产线运行状态和故障点报警。提出了各硬件的选择要求和特点，各软件的选择和软件的使用方法和步骤，简单易懂。对控制方式进行了设计以及程序的编写。本设计通过设计的硬件方案和软件方案相结合，经过多次调试和完善，达到了本次设计任务的要求。摘 要 1
目 录
ABSTRACT 2
第一章 绪论 5
1.1研究背景及意义 5
1.1.1研究背景 5
1.1.2研究意义 5
1.2国内外研究现状 6
1.3设计思路与设计难点 6
第二章 电气系统设计方案的确定 8
2.1、柔性底板电气系统简介 8
2.1.1 工位简介 8
2.1.2 柔性底板电气系统介绍 9
2.2采取PLC控制焊装生产线的优点 9
2.3电气系统控制方案 10
2.4柔性底板控制系统的原理图 10
第三章 焊装生产线柔性底板的系统硬件的选择 12
3.1三菱PLC简介 12
3.1.1三菱Q系列概述 12
3.1.2 PLC的特点 13
3.2触摸屏的选型及特点 13
3.2.1三菱触摸屏GOT1000的特点 14
3.3PLC和触摸屏外部接线原理图 15
第四章 焊装生产线柔性底板的电气系统设计 16
4.1焊装生产线柔性底板程序的I/O分配表 16
4.2 PLC梯形图概述 16
4.3 SFC编程软件方法 16
4.3.1 SFC编程软件操作方法 17
4.3.2程序传输到PLC的操作方法 19 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
4.4控制系统程序设计 20
4.4.1柔性底板旋转到第一种车型新帕萨特（流程图、梯形图） 20
4.4.2柔性底板旋转到第二种车型新朗逸（流程图、梯形图） 23
4.4.3柔性底板旋转到第三种车型速派（流程图、梯形图） 25
第五章 触摸屏的画面设计 27
5.1 GT1000型触摸屏人机界面的概述 27
5.2 GT Design 2 绘制触摸屏界面操作步骤 27
5.3本课题设计的触摸屏画面 28
5.4画面传输到触摸屏的设置 32
结束语 35
致 谢 36
附录 38
本次设计的程序 38
第一章 绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1研究背景
汽车底板的柔性化生产，已经成为国内外汽车领先行业里较多采用的一种灵活多变而且节能高效的生产模式。这种与时俱进的生产理念，给许多企业带来十分丰厚的经济利益。因为这种方式具有超强的时效性和低成本优势，大大地加强了汽车整个行业领域的竞争力。所以许多汽车企业运用这一技术。
如今，我国的国力逐渐加强，我国已成为世界上第二大经济体，经济已处于世界领先水平，人民的生活质量不断的提高，国民的整体购买力也不断加强，许多家庭都不止拥有一辆汽车，这进一步提高汽车整个行业消费增长率。汽车生产企业的生产能力是否能够线性的适应市场波动进行有效的调整显得十分重要。生产企业面对市场的瞬息万变和产品的销量多少很难去精准的估计。汽车行业过去广泛采用的大批量的单车型生产线的生产模式已经不适合现在的发展要求。因为现在的汽车市场的竞争越来越激烈，聚集在产品功能和外观的快速更新换代上。所以，多样化的柔性化共用生产线的方式也就自然而然的运用到了汽车生产的过程之中。特别是对于复杂而又专业化制造过程的汽车焊装生产线这一块来说，如何实现汽车生产线的柔性化显得越来越重要。
1.1.2研究意义
柔性化生产线通过将不同车型进行共线生产将节约很大一部分的制造成本，并越来越受到各大车企的重视。柔性底板电气系统是一种适用四种不同车型底板定位需求的自动化控制系统，主要由转台机构与控制柜两部分组成，柔性底板电气系统中的转台可实现0°、90°、180°、270°四个位置的自由转换，柔性底板电气系统通过PLC控制转台转到相应的位置以便转台上的定位用销缸对底板进行定位。传统的生产线采用气缸动作使定位用销缸沿导轨升降来达到定位需求，当生产多种车型时，就需要多组这样的气缸切换机构，不仅故障率高，而且工作空间有限，改造起来复杂。而柔性底板电气系统不仅投入运行简便、快速，而且确保了多种车型在有限空间的快速定位，只需适当的改造就可满足各种车型的更新换代需求。
1.2国内外研究现状
我国的汽车市场在上世纪90年代只有10多个品牌，其中大部分还是从国外引进。但是我2004年就推出了60多个新车型，基本上每个礼拜就会有一种全新的车型上市。过去汽车行业中广泛采用的那种大批量生产的单车种专机生产模式已经不能适应当前的发展需求。汽车市场上的竞争力越来越集中在产品快速的更新换代上面。所以很多品种的柔性化生产模式越来越应用到了汽车生产当中。汽车生产实现的柔性化是关键，对于汽车焊装生产的这一复杂的专业技术化制造过程来说，在实现柔性化生产方面有不小的挑战。国外先进的汽车企业，在焊装生产线柔性化的技术方面已经有了许多年的实践与探索，并在应用的过程中积累了很多宝贵的经验。作为在这一领域里才刚刚有所起步的中国汽车企业来讲，如何学习这些经验，用来探索符合自身企业发展方向和企业自身特点并且行之有效的生产方法，用柔性化的设备来保证生产的灵活和平衡是十分重要的。众所周知的是，汽车焊装生产线的柔性底板设计是一款新车的底盘开发过程中投入最大的一个环节，也是一个技术的难点。当前许多的汽车企业在生产的过程中，或多或少的采用同一个平台进行车身外观的变换之后推出一系列的车型，这是一个最经济实惠的方法也是可以节省大量的开发成本。在车体焊装生产线满足生产节拍工序工位数和产品的产能需求的情况下，通过柔性化的设计，在手动生产线或者是自动反复生产线上可实现同一种平台但是不同外观的产品共线生产，甚至是经过微小的改变后可以实现不同平台不同外观产品的柔性化生产。经过这种的变化，在焊装生产线上可以节约生产场地和部分公用的场地，并且节约生产线的投入，特别是分总成和及总成焊接夹具的投入，实现节约原料投入少但产品多样化的目标。在我们平常的手动焊接生产线中，需要我们人工的确认夹具使用的正确性以及来实现焊接工作。在自动焊装生产线中，通过对焊接信号的检测，就可以自动的检测是否能投入工作生产，确保多种车型在有限的空间快速的进行定位。
目 录
ABSTRACT 2
第一章 绪论 5
1.1研究背景及意义 5
1.1.1研究背景 5
1.1.2研究意义 5
1.2国内外研究现状 6
1.3设计思路与设计难点 6
第二章 电气系统设计方案的确定 8
2.1、柔性底板电气系统简介 8
2.1.1 工位简介 8
2.1.2 柔性底板电气系统介绍 9
2.2采取PLC控制焊装生产线的优点 9
2.3电气系统控制方案 10
2.4柔性底板控制系统的原理图 10
第三章 焊装生产线柔性底板的系统硬件的选择 12
3.1三菱PLC简介 12
3.1.1三菱Q系列概述 12
3.1.2 PLC的特点 13
3.2触摸屏的选型及特点 13
3.2.1三菱触摸屏GOT1000的特点 14
3.3PLC和触摸屏外部接线原理图 15
第四章 焊装生产线柔性底板的电气系统设计 16
4.1焊装生产线柔性底板程序的I/O分配表 16
4.2 PLC梯形图概述 16
4.3 SFC编程软件方法 16
4.3.1 SFC编程软件操作方法 17
4.3.2程序传输到PLC的操作方法 19 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
4.4控制系统程序设计 20
4.4.1柔性底板旋转到第一种车型新帕萨特（流程图、梯形图） 20
4.4.2柔性底板旋转到第二种车型新朗逸（流程图、梯形图） 23
4.4.3柔性底板旋转到第三种车型速派（流程图、梯形图） 25
第五章 触摸屏的画面设计 27
5.1 GT1000型触摸屏人机界面的概述 27
5.2 GT Design 2 绘制触摸屏界面操作步骤 27
5.3本课题设计的触摸屏画面 28
5.4画面传输到触摸屏的设置 32
结束语 35
致 谢 36
附录 38
本次设计的程序 38
第一章 绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1研究背景
汽车底板的柔性化生产，已经成为国内外汽车领先行业里较多采用的一种灵活多变而且节能高效的生产模式。这种与时俱进的生产理念，给许多企业带来十分丰厚的经济利益。因为这种方式具有超强的时效性和低成本优势，大大地加强了汽车整个行业领域的竞争力。所以许多汽车企业运用这一技术。
如今，我国的国力逐渐加强，我国已成为世界上第二大经济体，经济已处于世界领先水平，人民的生活质量不断的提高，国民的整体购买力也不断加强，许多家庭都不止拥有一辆汽车，这进一步提高汽车整个行业消费增长率。汽车生产企业的生产能力是否能够线性的适应市场波动进行有效的调整显得十分重要。生产企业面对市场的瞬息万变和产品的销量多少很难去精准的估计。汽车行业过去广泛采用的大批量的单车型生产线的生产模式已经不适合现在的发展要求。因为现在的汽车市场的竞争越来越激烈，聚集在产品功能和外观的快速更新换代上。所以，多样化的柔性化共用生产线的方式也就自然而然的运用到了汽车生产的过程之中。特别是对于复杂而又专业化制造过程的汽车焊装生产线这一块来说，如何实现汽车生产线的柔性化显得越来越重要。
1.1.2研究意义
柔性化生产线通过将不同车型进行共线生产将节约很大一部分的制造成本，并越来越受到各大车企的重视。柔性底板电气系统是一种适用四种不同车型底板定位需求的自动化控制系统，主要由转台机构与控制柜两部分组成，柔性底板电气系统中的转台可实现0°、90°、180°、270°四个位置的自由转换，柔性底板电气系统通过PLC控制转台转到相应的位置以便转台上的定位用销缸对底板进行定位。传统的生产线采用气缸动作使定位用销缸沿导轨升降来达到定位需求，当生产多种车型时，就需要多组这样的气缸切换机构，不仅故障率高，而且工作空间有限，改造起来复杂。而柔性底板电气系统不仅投入运行简便、快速，而且确保了多种车型在有限空间的快速定位，只需适当的改造就可满足各种车型的更新换代需求。
1.2国内外研究现状
我国的汽车市场在上世纪90年代只有10多个品牌，其中大部分还是从国外引进。但是我2004年就推出了60多个新车型，基本上每个礼拜就会有一种全新的车型上市。过去汽车行业中广泛采用的那种大批量生产的单车种专机生产模式已经不能适应当前的发展需求。汽车市场上的竞争力越来越集中在产品快速的更新换代上面。所以很多品种的柔性化生产模式越来越应用到了汽车生产当中。汽车生产实现的柔性化是关键，对于汽车焊装生产的这一复杂的专业技术化制造过程来说，在实现柔性化生产方面有不小的挑战。国外先进的汽车企业，在焊装生产线柔性化的技术方面已经有了许多年的实践与探索，并在应用的过程中积累了很多宝贵的经验。作为在这一领域里才刚刚有所起步的中国汽车企业来讲，如何学习这些经验，用来探索符合自身企业发展方向和企业自身特点并且行之有效的生产方法，用柔性化的设备来保证生产的灵活和平衡是十分重要的。众所周知的是，汽车焊装生产线的柔性底板设计是一款新车的底盘开发过程中投入最大的一个环节，也是一个技术的难点。当前许多的汽车企业在生产的过程中，或多或少的采用同一个平台进行车身外观的变换之后推出一系列的车型，这是一个最经济实惠的方法也是可以节省大量的开发成本。在车体焊装生产线满足生产节拍工序工位数和产品的产能需求的情况下，通过柔性化的设计，在手动生产线或者是自动反复生产线上可实现同一种平台但是不同外观的产品共线生产，甚至是经过微小的改变后可以实现不同平台不同外观产品的柔性化生产。经过这种的变化，在焊装生产线上可以节约生产场地和部分公用的场地，并且节约生产线的投入，特别是分总成和及总成焊接夹具的投入，实现节约原料投入少但产品多样化的目标。在我们平常的手动焊接生产线中，需要我们人工的确认夹具使用的正确性以及来实现焊接工作。在自动焊装生产线中，通过对焊接信号的检测，就可以自动的检测是否能投入工作生产，确保多种车型在有限的空间快速的进行定位。
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