西門子讀碼器在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線上的應(yīng)用

    一、    項(xiàng)目簡(jiǎn)介

    國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的快速發(fā)展，由早期的少批次大批量生產(chǎn)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗯伟从唵紊a(chǎn)的方式，汽車生產(chǎn)線對(duì)產(chǎn)品的可追蹤追溯性及柔性生產(chǎn)的需求日益增長(zhǎng)。二維碼由于其自身的高數(shù)據(jù)容量，高讀取率及可實(shí)現(xiàn)金屬表面的直接打碼等特性，成為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品追蹤手段。

    上海通用東岳汽車有限公司是上海通用在煙臺(tái)的生產(chǎn)基地。年生產(chǎn)整車24萬(wàn)輛，發(fā)動(dòng)機(jī)36萬(wàn)臺(tái)和自動(dòng)變速箱30萬(wàn)臺(tái)。 作為上海通用在中國(guó)的汽車發(fā)展戰(zhàn)略中至為重要的組成部分，將建成一個(gè)精益化、柔性化、模塊化、敏捷化的能生產(chǎn)出高質(zhì)量產(chǎn)品的工廠。

    濟(jì)南中正金碼科技有限公司專業(yè)從事打標(biāo)設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，公司的產(chǎn)品有：氣動(dòng)標(biāo)記機(jī)、刻劃標(biāo)記機(jī)、凹凸壓號(hào)機(jī)及激光標(biāo)記機(jī)等4大系列20多個(gè)品種，在汽車配件行業(yè)、航天、軍工、石油行業(yè)均被廣泛采用。

    上海通用汽車GF6項(xiàng)目二期閥體線改造項(xiàng)目將在原有基礎(chǔ)上增加一條新生產(chǎn)線，該線由于機(jī)床設(shè)備本身無(wú)法實(shí)現(xiàn)與IT上位機(jī)通信，PMC暗燈、追溯等功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因此，將在該線上線點(diǎn)，即OP05工位增加一套追溯系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)讀碼追溯、PMC及部分防錯(cuò)功能。在本次發(fā)動(dòng)機(jī)追溯系統(tǒng)項(xiàng)目中，濟(jì)南中正金碼使用了西門子的讀碼器產(chǎn)品MV440用于讀取激光打標(biāo)機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)閥體表面生成的二維碼。

    1.    項(xiàng)目的簡(jiǎn)要工藝介紹。
 
    1. 操作工將工件放上讀碼位置
    2. 傳感器感應(yīng)到有工件，讀碼器進(jìn)行讀碼并校驗(yàn)工件型號(hào)（通過(guò)二維碼）
    3. 讀碼并校驗(yàn)成功，提示燈亮；讀碼或校驗(yàn)失敗，HMI出現(xiàn)提示內(nèi)容，竹節(jié)燈開始閃亮。
    4. 操作工拿走讀碼成功工件放入OP10機(jī)床，如型號(hào)匹配則開始加工
    5. 讀碼或校驗(yàn)失敗可重新讀碼或要求操作工進(jìn)行人工干預(yù)

    2.    項(xiàng)目當(dāng)中使用的西門子自動(dòng)化產(chǎn)品的型號(hào)、數(shù)量、類型、何種控制對(duì)象等信息。

    二、    控制系統(tǒng)構(gòu)成

    閥體二維碼追溯系統(tǒng)在OP05工位安裝一臺(tái)西門子固定式二維碼讀碼器MV440，一個(gè)工件檢測(cè)開關(guān)，每個(gè)要上線的閥體上都有激光打印的DATAMATRIX碼。操作工將每個(gè)要上線的閥體放到讀碼工作臺(tái)上，MV440讀取閥體上的二維碼信息，并通過(guò)ASM456將二維碼信息傳送給西門子PLC（CPU3152 PN/2DP），PLC分析出工件的信息，并通過(guò)I/O傳給OP10-OP50工位的各臺(tái)數(shù)控加工中心，以便各加工中心在加工完成后，將加工數(shù)據(jù)與該工件的信息進(jìn)行綁定，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的可追溯。

    SIMATIC MV420 / MV440是一款高速、高讀取可靠性的讀碼產(chǎn)品，并且有豐富的通訊及連接方式的固定式一維/二維碼讀碼器。該產(chǎn)品集成了SIMATIC VS130-2和HawkEye 1500系列產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)。不僅可讀取標(biāo)準(zhǔn)的高對(duì)比度條碼及二維碼，并且可用于環(huán)境惡劣的工業(yè)應(yīng)用條件下讀取DPM碼(Direct Part Marking)，即物體表面直接打碼（通過(guò)激光蝕刻、噴墨、機(jī)械打標(biāo)或化學(xué)腐蝕等方式直接標(biāo)識(shí)在物體表面的碼）。

    MV440讀碼器與PLC連接提供兩種通訊方式：RS232插口，ASM插口和以太網(wǎng)插口。本次項(xiàng)目通過(guò)兩種路徑與PLC進(jìn)行連接連接：與ASM456連接通過(guò)profibus與PLC連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，與西門子交換機(jī)連接通過(guò)ENTHERNET與PLC連接進(jìn)行圖像監(jiān)控。

    Profibus總線介紹： 

    三、控制系統(tǒng)完成的功能

    1.    用MV440讀取閥體的二維碼信息 

    2.    將讀取的信息通過(guò)HMI顯示 

    3.    如果二維碼被破壞或者其他原因不能被讀取，通過(guò)手動(dòng)輸入零件信息
    4.    將讀取的信息傳送給其他五臺(tái)加工中心實(shí)現(xiàn)零部件追溯

    四、項(xiàng)目運(yùn)行

    二維碼追溯系統(tǒng)從2010年07月正式投入使用，至今運(yùn)行穩(wěn)定。在項(xiàng)目實(shí)際調(diào)試過(guò)程中，Siemens產(chǎn)品完善的技術(shù)文檔、良好的技術(shù)支持，使現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過(guò)程非常順利、縮短了調(diào)試時(shí)間、降低了項(xiàng)目成本。