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摘要：随着汽车制造行业的快速发展，汽车白车身焊装生产线向智能化、柔性化方向发展。往复杆机构是汽车白车身焊装线输送的关键设备，其自动化程度决定着汽车焊接质量和焊接效率。本文针对往复杆机构的工作原理、输送模式应用进行研究，利用PLC控制器和伺服驱动器提升往复杆机构的重复定位精度、运行稳定性和自动化程度。采用往复杆机构能够实现工件的自动循环运输和柔性化生产，提升焊装生产线的使用率，对焊装生产线的设计具有较好的实践意义。
Abstract： With the rapid development of automobile manufacturing industry， automobile body in white welding production line is developing towards intelligence and flexibility. Reciprocating rod mechanism is the key equipment of automobile body in white welding line， and its automation determines the automobile welding quality and efficiency. Reciprocating rod mechanism is the key equipment of automobile body in white welding line， and its automation determines the automobile welding quality and efficiency. This paper studies the working principle and transportation mode application of the reciprocating rod mechanism， and uses PLC controller and servo driver to improve the repeated positioning accuracy， operation stability and automation of the reciprocating rod mechanism. The use of reciprocating rod mechanism can realize the automatic circular transportation and flexible production of workpieces， and improve the utilization rate of welding production line， which has good practical significance for the design of welding production line.
关键词：往复杆机构;PLC;焊装生产线;白车身
Key words： reciprocating rod mechanism;PLC;welding production line;body in white
中图分类号：TP278 文獻标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）21-0214-03
0 引言
随着汽车制造业的快速发展，智能化、模块化、集成化、无人化制造模式逐步成为发展主流。汽车制造设备投入和工艺布局优化，为汽车制造企业后期可持续发展、精益发展奠定基础和抢占高端市场输入强劲动力。汽车白车身焊接工序是保障汽车品质的关键环节，焊接自动化、智能化水平是汽车制造企业自动化水平的集中体现。白车身焊接工艺流程复杂，需要模块化的焊接线对焊接工件进行输送，不同线体之间按照工序步骤进行交互式的组合，才能完成白车身焊接组装工序。往复杆机构是用于汽车白车身焊装线零部件运输的常用设备，往复杆结构与各类工装夹具组成焊装生产线。往复杆机构具有机械化程度高、传输同步性好、定位精度高的优点，相比高速辊床台车系统和空中小车输送具有设计简单、成本低、柔性生产较好的特点。本文通过对往复杆机构的工作原理、往复杆汽车焊装线的应用及特点进行论述，对白车身焊装生产线设计有一定的实践意义和指导意义。
1 往复杆机构工作原理
往复杆机构主要由定位机构、气缸动力装置、伺服电机、垂直升降机构、水平移动装置、PLC控制系统及限位机构等相关附件组成[1-2]。PLC控制系统是焊装生产线的控制核心，主要用于焊装生产线工序流程、往复杆机构设备输送、焊接设备、辅助设备的逻辑控制和协调控制，采用PROFINET协议完成各控制站间的信息共享。定位装置用于零件定位;垂直升降机构以气缸为动力装置，采用气压驱动方式，在气缸的作用下，推动水平齿条带动齿轮转动，齿轮将力和运动方向传递给垂直齿条实现输送系统的升降。水平运动装置由伺服电机提供动力，通过电机转向和电机转速实现往复轨道水平移动方向和速度。限位机构由行程开关和PLC进行控制，当焊装线机构运动碰撞到形成开关，触发形程开关信号后，信号传输给PLC控制器，控制器终止动力源并发出报警信号。
Abstract： With the rapid development of automobile manufacturing industry， automobile body in white welding production line is developing towards intelligence and flexibility. Reciprocating rod mechanism is the key equipment of automobile body in white welding line， and its automation determines the automobile welding quality and efficiency. Reciprocating rod mechanism is the key equipment of automobile body in white welding line， and its automation determines the automobile welding quality and efficiency. This paper studies the working principle and transportation mode application of the reciprocating rod mechanism， and uses PLC controller and servo driver to improve the repeated positioning accuracy， operation stability and automation of the reciprocating rod mechanism. The use of reciprocating rod mechanism can realize the automatic circular transportation and flexible production of workpieces， and improve the utilization rate of welding production line， which has good practical significance for the design of welding production line.
关键词：往复杆机构;PLC;焊装生产线;白车身
Key words： reciprocating rod mechanism;PLC;welding production line;body in white
中图分类号：TP278 文獻标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）21-0214-03
0 引言
随着汽车制造业的快速发展，智能化、模块化、集成化、无人化制造模式逐步成为发展主流。汽车制造设备投入和工艺布局优化，为汽车制造企业后期可持续发展、精益发展奠定基础和抢占高端市场输入强劲动力。汽车白车身焊接工序是保障汽车品质的关键环节，焊接自动化、智能化水平是汽车制造企业自动化水平的集中体现。白车身焊接工艺流程复杂，需要模块化的焊接线对焊接工件进行输送，不同线体之间按照工序步骤进行交互式的组合，才能完成白车身焊接组装工序。往复杆机构是用于汽车白车身焊装线零部件运输的常用设备，往复杆结构与各类工装夹具组成焊装生产线。往复杆机构具有机械化程度高、传输同步性好、定位精度高的优点，相比高速辊床台车系统和空中小车输送具有设计简单、成本低、柔性生产较好的特点。本文通过对往复杆机构的工作原理、往复杆汽车焊装线的应用及特点进行论述，对白车身焊装生产线设计有一定的实践意义和指导意义。
1 往复杆机构工作原理
往复杆机构主要由定位机构、气缸动力装置、伺服电机、垂直升降机构、水平移动装置、PLC控制系统及限位机构等相关附件组成[1-2]。PLC控制系统是焊装生产线的控制核心，主要用于焊装生产线工序流程、往复杆机构设备输送、焊接设备、辅助设备的逻辑控制和协调控制，采用PROFINET协议完成各控制站间的信息共享。定位装置用于零件定位;垂直升降机构以气缸为动力装置，采用气压驱动方式，在气缸的作用下，推动水平齿条带动齿轮转动，齿轮将力和运动方向传递给垂直齿条实现输送系统的升降。水平运动装置由伺服电机提供动力，通过电机转向和电机转速实现往复轨道水平移动方向和速度。限位机构由行程开关和PLC进行控制，当焊装线机构运动碰撞到形成开关，触发形程开关信号后，信号传输给PLC控制器，控制器终止动力源并发出报警信号。