托盘的升降装置

1、自动化技术托盘的升降装置，并不能根据每步工作调整到最佳高度。升降运输的乐趣为了确保三大系列车身的装配工作分工的最大灵活性，BMW 与西门子根据输送带自动化系统的具体情况专门开发了一项概念方案。凭借西门子的 Simatic 导轨信号放大器和 PLC 安全技术，巴伐利亚的汽车制造商拥有了一套面向未来的输送带系统，它的使用寿命可以持续两代模型。在工厂的改装和扩建中，承袭其总部四缸体的一贯形象，BMW为3大系列的车身装配安装了全新的防滑输送带系统。BMW认为这一新系统能适用于未来的车辆模型。在车身装配车间内装配的是三大系列的BMW 车内装置。遮阳篷、座舱及窗户的自动安装工作站是静止的，除此之外，大多数

2、装配工作都是在运动操作中进行的。每个装配步骤中，都有两个人专门负责。工作时他们需要在装配线之间来回走动。800 米长的装配线上，同时工作的装配工人多达 500 名。灵活性该输送带系统由 146 个推式托盘连接而成。由于慕尼黑工厂的地理位置具有特殊的“历史发展原因”，所以唯一可行的解决方案就是弯式移动。它的平台没有专门的驱动，而是由装配线两侧的摩擦驱动推动的。绝对值编码器监控这102 个驱动的同步运行，防止托盘之间产生缺口。为了确保装配时处于最佳的人体工学位置，新的装配线要求每处工作点都可以调整车身的高度。因此，每个托盘都配有一个升降站，车身可升降的最大高度为 80 厘米。BMW 生产计划中最关

3、键的要求也是要能够在每个站台的任意位置，可以安全的开启和关闭 12V 的测试电压。车内座舱和喇叭的电子在装配时就进行测试。由于还未安装电池，所以 12V 的电压必须由外部接入。在装配敏感区内（如气囊安装）必须关闭该电源，装配区内不得配置永久性的线路。有效控制托盘每个推式托盘都配有一个带有 CPU IM 151 的外围接口 Simatic ET 200S，CPU IM 151 既是 Simatic S7-400 控制器的伺服器，同时又是平台的主机，用于驱动车身的升降机械，并且还是绝对值编码器。托盘通过导轨信号放大器与 Simatic 中央控制器连接。导轨信号放大器通过集电极电线转换 Profib

4、us 信号。升降装置也可以同样的方式在任意工作点进行独立设置。整个工厂分7个步骤进行设置，由两个Simatic S7-400 进行中央控制。设备通过WinCC 软件实现可视化，可以从各个角度了解设备详情，从总体概况到每个托盘的二进制编码器的状态，都可以查询到详细的信息。可以通过扫描识别标识，准确地确定每个托盘的行踪位置。Profibus DP 作为中央现场总线，它为控制设备和外围设备提供可靠的通讯。配置了 ProTool/Pro 的 Simatic Multi Panel MP 270B 可作为局部操作设备，有了这些设，非常方便访问输送带系统。自动化技术主机 服务器客户机客户机工业以太网 IE

5、EE 802.3S7-400S7-400S7-400FMP270ET 200SMP270ET 200SProfibus DPProfisafe绝对值编码器ET 200S 导轨信号放大器ET 200S 伺服转换器防滑输送带自动化配置示意图Moby U RFID 系统能储存所有车辆生产数据由于每个托盘具有独立的智能功能，并且能通过导轨信号放大器进行通讯，所以该设备的工作任务具有最大化的灵活性。也就是说，同一条装配线上，可以同时生产几款模型，可以直接装配新款模型。车身运载设备上有一个 RFID 标识，所以随时都可以识别车身。这对 BMW 的生产控制、文档记录及质量保障都至关重要。防止漂移保障平台上装

6、配工人的安全是 BMW 的首要任务。由于各个环节之间并没有互相连接，所以必须保证每个托盘不会漂移，脱离轨道，进而危害人身安全。如果托盘在移动时，稍有几毫米的漂移，输送带就会自动停止，不会伤害到工作人员。绝对值编码器可以持续扫描各个托盘的位置，它能有效的防止托盘漂移。Simatic 控制器 S7-416F 具备安全防护功能，能持续监控光栅、防护门、托盘传感器及紧急停止开关，必要时，能在几百微秒的时间内关闭设备。统一标准输送带自动化系统仅是西门子提供的总体方案中的一部分，西门子负责为三大系列车辆的整个生产过程（从 6 个单元的车身装配到交付）提供自动化解决方案。全集成自动化能在这种情况下充分展示它

7、的优势，它的系统接口很少，控制架构实现集成。“一个单元的自动化本身就已经够复杂了，然而，在错综复杂的自动化环境中，让 6 个生产单元协同工作又不造成重大损失，这几乎是不可能的事情”BMW 的结构计划负责人 Jakob Wersching 解释说。全集成自动化链接到该主题：联系人：josef.schweinberger自动化技术全集成自动化（TIA）的优势TIA 可用性高，安全性高BMW 慕尼黑的 6 条生产线都统一引用 TIA 自动化。“统一”的涵义，比如说 Profibus，一个现场总线负责标准化的安全通讯。安全在装配中占据非常重要的地位，因为装配时工作人员与设备联系非常紧密。装配工人汽车车

8、身一道在移动平台上共处。出于安全考虑，每个平台都不得出现漂移现象。因此，一旦 146 个移动平台中的任何一个漂移出装配线之外时，必须确保驱动能立即停止，防范于未然，尽早避免伤及装配工人。紧急停止信号通过 Profibus 传输。Profibus 信号，由于有导轨信号放大器，无论是标准信号还是安全信号，都可以通过导轨进行传输。在BMW，电轨高架输送带的导轨信号放大器是专用于控制整个装配线的装配速度。设备可用率达到 99%，说明它的速度保持得恰到好处：既充分显示了导轨信号放大器的优势，又体现了 TIA 的优越性能。局部安装的手动 HMI 设备，配有 Simatic MP 270B，用于分布式 HMI 和紧急停止功能 保证两代模型的生产效率BMW 的设备使用率达到 99%。停产 6 周的设备试运行，没有发生任何大的故障。BMW Lohhof 工厂在测试安装 30 个防滑托盘时积累了宝贵的经验，他们把这一经验运用到了慕尼黑的大型工厂中，这是他们取得成功的原因之一。BMW 确信装配线上全新引进的人体工程学装置，可以充分调动员工的积极性，进而提高生产效率。装配周期中通过导轨信号放大器实现了分工灵活性，可以灵活应对生产要求的变化，也保证了BMW 的设备能满足未来车辆模型的生产要求。慕尼黑的防滑输送带能为未来两代车辆提供“升降运输乐趣”