兰伯特工程有限公司(英国北约克郡)为广泛的客户建造自动化生产设备,包括汽车行业的客户。最近,该公司与汽车供应商TI automotive Group (Oxford, England)签订了一份合同,将建造一个自动化工作站,为四轮驱动汽车组装塑料燃料线组件。

除了处理一些复杂的组件形状,该系统还执行一系列热板焊接操作,将软管组件连接到大型模压塑料组件(称为“载体”)上。在安装后,这种载体被车辆的油箱包围,这样就不可能进行检查和修理。因此,所有软管连接都需要具有最高的完整性,以确保长期的可靠性。

机器成功的核心是由Festo Corp. (Hauppauge, NY)生产的伺服-气动驱动器和阀门,执行各种运动和定位功能。

Lambert工业工程师Matthew Cox表示:“我们在许多自动化设计中使用了包括伺服技术在内的Festo气动元件,并认为它们是市场上最可靠、最具成本效益的产品。”“这种特殊的机器在许多其他运动轴上也采用了Festo气动气缸和profibus控制的CPV紧凑阀终端。”

在它的最终配置中,载体机包括两个功能独立的组装站,它们被安置在同一个机柜中,并共享同一个控制系统。这是因为TI汽车制造了两种稍微不同的载体,用于天然气或柴油发动机。具体来说,柴油型运输船配备有一个呼吸管和阀门,而气体型运输船有两个阀门。每个装配工位配有一对热板焊机,用于连接不同的管道和阀门组件。

整机由PLC控制,采用Profibus网络与系统的各种I/O功能进行通信,包括热板温度控制和大部分气动控制阀。

在操作过程中,工作人员将软管和阀门总成连同载体装载到一组气动驱动的夹具上。然后操作员按下一个按钮开始组装过程。内置光保护装置,确保安全,如果有人越过门槛,立即关闭机器。在进行任何焊接之前,机器都要检查正确的部件是否已装入。

为了连接每个载体的阀门组件,一个热板由三个独立的气动气缸驱动到位,将热板夹在载体本体和阀门组件之间,以预热表面。焊接装置中的主传动缸- Festo ADVU装置-最初施加一个高的力使表面平整,之后随着热渗透组件,它降低了压缩力。然后将热板收回,主驱动气缸将两个部件连接在一起,当焊缝凝固时稍稍后退。

基于profibus的多回路温度控制器监测热板温度,主驱动缸装有线性变量位移传感器,为PLC提供位置数据。焊接和加热力是通过位于气缸输出杆和组件夹持单元之间的测压元件来测量的。该力信号经放大后反馈给PLC。

一旦所有工序成功完成,机器将打开夹持夹钳,并关闭光保护装置,允许操作员拆卸已完成的组装并重新装上机器。任何过程错误都会立即被系统控制器标记,并被添加到“经验历史文件”中,从而使系统能够进行运行调整,以确保过程的一致性。

“这台机器提供了一个独特的解决方案,”考克斯说。“它始终实现55秒的总周期时间,焊接过程占这个数字的70%,使TI汽车能够满足客户大批量交付高质量组件的需求。”

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