由于投資和產(chǎn)能的限制，目前我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的車(chē)身焊裝線僅有一少部分采用了機(jī)器人自動(dòng)化作業(yè)，而大部分企業(yè)仍采用的是手工焊接作業(yè)方式，人工取放工件，輸送小車(chē)運(yùn)輸車(chē)身本體。由于焊裝線上沒(méi)有具體有效的防護(hù)措施，在兩臺(tái)車(chē)身之間或輸送小車(chē)上，如果作業(yè)人員疏忽大意，或者不熟悉本崗位的其他人員（如檢驗(yàn)員、工藝人員）進(jìn)入作業(yè)區(qū)，就存在被輸送小車(chē)帶入輸送線的危險(xiǎn)，安全隱患較大，國(guó)內(nèi)有個(gè)別汽車(chē)廠家已發(fā)生過(guò)此類(lèi)事故。

隨著企業(yè)對(duì)車(chē)身生產(chǎn)效率要求的不斷提高，生產(chǎn)節(jié)拍加快，輸送速度大幅提高，在充分滿足產(chǎn)能和質(zhì)量的同時(shí)，安全防護(hù)的要求也顯得更加突出，非常有必要在焊裝輸送線上規(guī)劃和部署相關(guān)安全系統(tǒng)。

安全保護(hù)方案

焊裝輸送線一般為機(jī)械往復(fù)桿輸送形式，輸送小車(chē)運(yùn)輸車(chē)身本體，包含舉升、前進(jìn)、下降、后退四個(gè)動(dòng)作。如果焊裝線相鄰兩工位之間沒(méi)有防護(hù)措施，當(dāng)有人進(jìn)入兩工位之間時(shí)，就存在被輸送小車(chē)帶入輸送線造成人身傷害的危險(xiǎn)。圖1所示的車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)就存在著很大安全隱患。

圖1 焊裝輸送線現(xiàn)場(chǎng)
1. 工藝設(shè)想

為了解決上述隱患，提高設(shè)備設(shè)施的本質(zhì)安全，我們采取了安裝安全踏板的措施——在焊裝輸送線兩個(gè)工位之間、輸送小車(chē)上、人員操作的局部位置安裝安全踏板（見(jiàn)圖2）。當(dāng)輸送小車(chē)在舉升、前進(jìn)、下降、后退這個(gè)動(dòng)作循環(huán)周期內(nèi)，一旦操作人員的腳落在踏板上，生產(chǎn)線將在20ms內(nèi)停止動(dòng)作，從而大大提高生產(chǎn)線的安全性。

圖2 安全踏板的安裝位置
2. 系統(tǒng)原理

兼顧原有系統(tǒng)的特性和資源，我們?cè)谠邢到y(tǒng)的基礎(chǔ)上增加安全網(wǎng)絡(luò)控制（見(jiàn)圖3）。安全地墊對(duì)空間的要求較低，且鋪設(shè)簡(jiǎn)單、性能可靠，對(duì)于移動(dòng)設(shè)備和小面積防護(hù)具有很好的適應(yīng)性。

圖3 焊裝線地板線安全防護(hù)系統(tǒng)方案
3. 電氣安裝

在圖4所示的電氣安裝線路中，我們把線體所涉及到的電氣產(chǎn)品全部替換為安全型緊急停止按鈕，如緊急停止按鈕，并采用雙通道電路的模式進(jìn)行接線，一條通道把緊急停止按鈕一組開(kāi)關(guān)通過(guò)原系統(tǒng)FS01控制器接入原系統(tǒng)的緊急停止電路，在異常情況下實(shí)現(xiàn)緊急停止，另一條通道把緊急停止按鈕的另一組開(kāi)關(guān)直接接入安全模塊即安全I(xiàn)/O終端。在出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)，輸送小車(chē)和走臺(tái)上鋪設(shè)的安全地墊將地墊信號(hào)通過(guò)CD1同時(shí)引入到安全模塊，通過(guò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)桨踩虲PU，然后與原系統(tǒng)的控制器進(jìn)行信號(hào)交換，通過(guò)原系統(tǒng)電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送線體電機(jī)運(yùn)行的控制，同時(shí)通過(guò)安全網(wǎng)絡(luò)控制器CPU自身所帶的串行通信接口，通過(guò)R232電纜線與觸摸屏進(jìn)行通信，把現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)反饋到觸摸屏上，直觀顯現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)安全設(shè)備的顯示位置及當(dāng)前狀態(tài)。圖5為實(shí)物安裝狀態(tài)。

圖4 電氣安裝

圖5 安裝在焊裝輸送線上的安全踏板可以有效保護(hù)作業(yè)人員的安全
效果評(píng)價(jià)

利用上述安全系統(tǒng)，在增補(bǔ)安全器件的同時(shí)，我們還將原系統(tǒng)中的“緊急停止”信號(hào)一并切換到安全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，從而徹底解決了安全硬件連接方式出現(xiàn)故障時(shí)系統(tǒng)無(wú)法判斷的問(wèn)題，為設(shè)備維護(hù)提供了更加快捷的手段，提高了設(shè)備的運(yùn)行效率，同時(shí)也可降低故障處理時(shí)間。

未安裝安全踏板前，生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，操作人員靠嚴(yán)格的管理來(lái)防止安全事故的發(fā)生，但事實(shí)上安全隱患始終不能消除。安裝了安全踏板以后，設(shè)備設(shè)施的本質(zhì)安全得以提升，提高了安全管理的水平，杜絕了人身傷害事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了對(duì)操作人員的本質(zhì)保護(hù)，有效保障了焊接作業(yè)者的身心安全。 (end)