自动行车是铝型材氧化自动生产线的重要子系统之一,行车的控制占据了自动生产线程序资源的百分之八十。
1 相对于手动行车,自动行车有如下优点
1.1 安全
1.1.1 手动行车的操作主体是人,依靠操作者的目视观察与手眼的配合,因此人为因素导致行车故障率比较高,常见有下列二种情况:
1.1.1.1 超载:因为行车设计有一定的余量,所以短暂的超载表面上看不出来,操作者经常进行超负荷操作导致电气元件损坏、升降链条断裂等故障,从而使行车使用寿命缩短。
1.1.1.2 碰撞:手动操作灵活,操作者可以在任意范围内操作,因此手动操作行车会经常发生行车与行车间碰撞、行车与阳极梁碰撞、工件与过跨车、工件与固化炉门等碰撞。
生产现场常常看到因为碰撞导致设备表面的伤痕、设备的变形甚至设备的损坏。
1.1.2 自动行车在自动模式下不需要人工操作,行车的自动化系统持续不断的监控着行车的状态与姿势,出现异常情况会触发报警,将问题消灭在萌芽状态。针对上述情况,自动化行车的解决方案是:
1.1.2.1 超载:自动行车的升降电机采用了变频器控制,行走电机采用变频器或者伺服电机控制,这些自动化产品对设备或电气元件都有比较严格的保护措施,负荷被控制在安全的范围内,彻底杜绝了超载现象。
1.1.2.2 碰撞:自动行车的自动化系统针对可能发生的任何碰撞进行了严格的检测、分析,从而对设备与设备之间、工件与设备之间、工件与工件之间都进行了互锁与限制,杜绝了在自动运行状态下的任何碰撞。
1.2 可靠
在手动生产线上,生产现场的环境通常是比较恶劣的,高温、潮湿、刺激的空气,都会影响操作者的精神状态,要做到长时间手眼精确的配合,操作准确到位还是比较困难的。在生产现场经常可以看到:操作者不按要求操作,出现取错料、放错槽、工件挂破工艺槽体的防腐层等现象,甚至出现把电泳料做成封孔料的严重错误。
在自动生产线上,自动行车的控制系统核心是PLC,这是一种工业用的计算机系统,可以依据预设好的程序(当然这种程序是可以改变的),严格而准确的完成各种工艺动作。所以自动行车的运行是非常可靠的。
2 自动行车的使用模式2.1 手动模式
在自动生产线上,自动行车依然具备手动模式,在手动模式下操作与手动行车完全一致。行车毕竟是特种装备,手动操作时需要操作者手眼配合,因此手动操作只能在现场,便于操作者一边观察一边操作。
2.2 半自动模式
自动行车在自动模式下行车的运行是依靠PLC系统进行控制。关于自动操作模式目前常见的有下列二种模式。
2.2.1 第一种模式是顺序半自动模式
行车依据路线图的设计,依次进行顺序操作。操作者不可以控制行车的工艺路线,每次行车取出工件后行车处于等待状态,等待操作者选择工位,按下或触摸行车执行按钮,行车才能继续运行。
这个过程中需要行车等待操作人员的指令,操作人员的熟练程度与手眼动作的协调关乎到生产效率与产品质量。在这种顺序半自动模式下需要二个操作者才能完成生产任务。
2.2.2 第二种模式是任意半自动模式
广州耐得实业有限公司开发出一种新型半自动操控模式——任意半自动操作。
此操作是在电脑上完成的,进行一次行车操控的方式是:首先用鼠标点击,第一步选择取料工位、第二步选择存料工位、第三步选择行车,在这个操作过程中,依据操作者的熟练程度大约为1~4秒,鼠标点击3次。行车开始运行后,操作者可以继续进行其他行车的操控。
这种操控模式下,操作者可以依据槽面上的工况,任意选择优先的操作过程,且操作简单方便,一个操作者就可以轻松完成整线的操作任务。
2.3 全自动模式
自动行车在全自动运行模式下,整线的自动行车都不需要人工干预,而是按一定的程序控制自动运行,这一部分已经完全是中控系统的任务,我们以后将有详细的介绍,这里仅做简单分析。
这种情况存在下列二种模式:
2.3.1 第一种模式是路线图模式
依据产品工艺时间,制定行车的运行路线图,行车依据路线图,在指定的时间(在没有指定时间的时候就是半自动操作)到达指定的位置,完成指定的动作。
因此整个生产线的设备就犹如一台精密的钟摆一样,各设备间相互配合,任何一个环节出现故障都会导致全线停车。各部分的工艺时间基本不可变,或者只能微小变化,不可以超越路线图的数据。当任何一个环节出现故障后所有行车都需要回到原点才能重新启动。所以有些生产线虽然有全自动功能,但操作者使用热情不高,甚至放弃使用。
2.3.2 第二种模式是智能模式
广州耐得实业有限公司已成功开发出具备人工智能的自动行车控制系统。该系统依据槽面上的行车运行,各工件的工艺状态,指挥各行车相互协调共同完成任务。这种情况下,各组工件的工艺步骤、工艺时间都可以不一致,系统依据这些情况自动协调行车的运行,就好像是几个行车操作手在进行相互配合、共同生产,当然这个过程已经由PLC系统的人工智能来完成了。这种智能型自动生产线已在爱康、鼎丰、晟通等的铝型材氧化生产线上获得成功应用。
总结:本文介绍了铝型材氧化自动生产线的子系统之一自动行车的优点、应用和目前自动化的程度。