基于汽车发动机总装生产线自动输送控制系统的研究

张国强

摘要：近年来，我国汽车工业得到了长足发展，发动机被称为汽车的心脏，在汽车行业内越来越得到重视，一些自动化控制设备优先在发动机总装线上得到应用。本文重点就汽车发动机总装生产线自动输送控制系统进行研究。

关键词：汽车发动机;总装生产线;自动输送;控制;系统;研究

中图分类号：U46 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2019）012-0392-01

一、引言

发动机总装线通常由外装生产线、气缸体内装生产线、气缸体外装生产线、气缸盖生产线、小总成总装线四部分组成，各个生产线按照发动机总装工艺有序配合，完成发动机的总装。发动机总装线由自动输送控制系统完成各部件之间的输送，各个工位设定了工作时间，工作时间一到由控制系统发出指令，生产线自动开始工作，转入下一道装配工序，这样大大提高了装配效率，保证了装配质量。

二、汽车发动机装配生产线的主要设备和工艺

汽车发动机装配生产线的设备包括发动机总装线、缸盖装配线和其它辅助装配线设备，按照系统设定好的装配工艺进行有序装配，完成发动机总装后，进入检验工序，经检验合格，就可以下线。

三、汽车发动机总装生产线自动输送控制系统电气技术要求

1.控制系统

生产线设备的逻辑动作控制采用PLC控制方式。可编程序控制器（PLC）选用三菱/欧姆龙产品;电、气元器件选用SMC、亚德客、欧姆龙、施耐德、基恩士、巴鲁夫、三菱等国内外知名品牌。可编程序控制器（PLc）实现对各个逻辑运动实行互锁保护，外部和周围的线路可以对可编程控器输出点形成可靠的保护，当电气控制系统有故障的时候，电器控制系统就能自动停机形成预保护，同时显示故障码，警报器发出故障警报，保护发动生产线不被损坏。为了提高发动机总装线的可靠性，该生产线气缸采用日本SMC或台湾亚德客品牌。发动机总装生产线自动控制系统的电器接线图、电器元件的位置图、系统电气原理图、可编程控制器的程序图要和生产线的实际线路一一对应，系统的储存卡里固化了生产线的控制程序，程序可以根据生产线的实际需要进行修改和升级。为了检修方便，生产线的线路要可靠连接，并用统一的代码标识清楚，为后期的检修提供便利。为了提高发动机总装生产线的系统稳定性，借鉴了航空技术，线路连接处采用了航空插头，提高线路的可靠性。发动机总装生产线控制系统提倡绿色节能的环保理念，在运行过程中不产生有害物，保证了操作工人的身体健康。控制系统要具有可维护性，要求电气控制系统的硬件和软件要进行标准化设计，便于生产和维护，降低维护成本。

2.控制系统的电气控制柜

发动机总装线控制系统的控制柜在设计的时候高度不要超过2200mm。在控制柜体的正面要有醒目的铭牌，铭牌上要标明设备的重量、设备编号、电气容量、电压等技术参数。在控制柜的外边，按照人体工程学，设计电源总开关，这样便于操作。在电器柜柜门上，在柜门的开关过程中，要设计照明灯，同时预留检修用的电源插座，便于检修的时候连接设备。在电气柜里要安装稳压电源，控制电路的电压为24伏，同时，在电源开关、限位开关、光电开关等按钮上要带有指示灯，既方便操作又起到警示作用。

控制柜上的异常停止开关采用用红色压旋式，保护等级满足国家相关标准。由于控制的分散结构，控制柜分为以下几种：控制柜、操作面板（如：操作按钮盒）和分线盒。不同的控制柜安装在设备方便操作的位置，根据设备的不同结构和类型，电器柜的安装方式也不同，通常有地面安装，这种安装方式配有电器柜基座;设备基座安装，这种安装方式无电器柜基座。

3.控制系统操作面板

发动机总装线自动控制系统的操作面板要人性化设计，既要方便操作，同时要美观大方，在设计的时候，按照人体工程学设计控制面板的安装位置，控制面板上的各种操作按钮要合理排布，要符合电气技术标准，达到密封、不漏水、不漏油、不漏电和不漏气的要求，同时要有可靠的安全保护装置。在一些危险的位置要加装安全防护网或者防护盖。对经常需要检修的部位要留检修口，同时在危险部位要安装警示灯。在每个手动工位设置一个急停按钮，在自动工位，均需配备安全联锁开关，非授权进入都会导致工位暂停运行。电器设备的选型，应符合IEC标准及用户可按受的国际标准。发动机总装线及配套设备设施，均应达到中华人民共和国相关标准的要求，环保还应符合有关要求。

4.其它电气设备

自动生产线的控制设备上要设置故障报警装置。压缩空气管线要连接可靠，做到不漏气，密封性好，保压时间长。在输气管路上设置油水分离器、油雾器和调压阀，保证压缩空气干燥，能够可靠的驱动控制设备。所有的计量单位要与国际标准一致，计量器具要在规定的时间经权威机构检测并贴检验合格证书。设备要在规定的时间内进行保养，确保发动机生产线电气自动控制系统安全可靠的运行，满足生产的需要。

5.汽车发动机总装生产线自动输送控制系统电气接线原则

汽车发动机总装生产线自动输送控制系统的电气接线，原则上要考虑设备运行的安全性、可靠性、可维护性和美观性;所有工作站和设备的线缆都走在专用线槽内，不得外漏。所有的电源线缆、通信线缆和网络线缆都走在专用线槽内，不得外漏。I/O标签要包含通信地址和工作描述等信息，所有的标签都要求牢靠固定。所有的线缆的两端都要求有标签。电源线、信号线，要求分开布置;电源线要根据实际动力满足配、输电要求，选用合适规格的、正规厂家生产的品牌电缆，确保发动机总装线控制系统线路的质量安全。

四、结语

发动机的质量在汽车整车中占有重要地位，发动机总装线的工艺是否合理，各工序之间配合是否默契，关系到发动机总装的效率和质量，在发动机总装线中采用自动化控制设备，能有效提高发动机生产的效率，提高劳动生产率，这种自动化控制系統被很多发动机厂家广泛使用，得到了用户的好评，为汽车工业的发展起到了促进作用。