在当前的汽车行业中,随着对发动机性能要求的不断提升,特别是在动力、油耗和环保方面的严苛标准,发动机的生产制造过程面临着更高的挑战。发动机的生产过程中,如缸体缸盖的切削制造,会产生大量废屑。若这些废屑在发动机总装之前未能及时清理干净,将对发动机产生致命的影响。为解决这个问题,引入了基于ABB机器人的柔性清洗机,它能够在自动化生产线上进行高效、精准的清洗作业,提高生产效率同时保障产品质量。
柔性清洗机由西门子S7-1500 PLC和ABB六轴机器人共同控制,具备高可靠性、高速度、高精度的特点,能有效提升生产效率和节省加工时间。ABB机器人最大速度可以达到2米/秒,精度在0.2毫米左右。除此之外,它还具有可重复编程的优势,可以根据不同的生产需求调整机器人的工作程序,便于客户对发动机型号进行换型以及对设备进行改造,从而节约成本。
ABB的防水机器人可以在恶劣的工作环境中稳定工作,如40至55度的水温环境下,适应机床内的高温蒸汽、铁屑和油污等复杂环境,极大地提高了工作的稳定性和产品的质量。其广泛的应用性也是其一大特点,只需配备合适的自由度,机器人就能胜任多种操作工作,尤其在清洗孔径复杂的缸体缸盖时,可任意位置进行清洗,省时省力。
为了控制柔性清洗机的运行,控制系统及从站的选型十分关键。选用的西门子S7-1515-2 PN CPU是性能更强大、可视性更高、使用更为方便的选择,且价格实惠。它具有两个profinet网口,可以方便地与外围设备通信,也可用于PLC与工厂MES系统的通讯。选用的ABB防水机器人通过profinet方式与PLC通讯,可以通过组态工具将机器人profinet名称设置与CPU组态名称及IP地址相同,实现通讯。
在控制系统的输入/输出(I/O)地址分配方面,机器人的起始地址选择IQ200.0,长度为64字节,具体信号分配可以在机器人示教器内进行关联。
PLC程序及机器人程序的编写对控制柔性清洗机来说至关重要。PLC程序编写完成后,通过程序控制机器人运行既定的程序。机器人的启动时序、重新启动、暂停以及程序输出点等都需通过PLC程序来控制。机器人的示教器上编写运行轨迹的机器人程序,包括取件程序、清洗程序和放件程序。在这些程序中,机器人与PLC的通讯应使用握手信号,确保机器人到达指定位置后向PLC发出信号,PLC接收后控制相应的设备动作。
柔性清洗机利用ABB机器人和西门子PLC技术,实现了高效率、高精度、高可靠性的清洗作业,适应了发动机生产制造过程中的严格要求,极大提高了生产的自动化水平和产品质量。