淺析基于RFID技術(shù)的自動螺柱焊質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)

韓佩俠 吳世亮

摘要： 隨著中國汽車制造行業(yè)的蓬勃發(fā)展，隨之而來的汽車市場的競爭也越來越激烈，要使企業(yè)長期立于不敗之地，保證產(chǎn)品質(zhì)量，提升產(chǎn)品質(zhì)量，是一個企業(yè)能否長期可持續(xù)發(fā)生的決定新因素。在汽車制造中點焊的質(zhì)量的好壞決定了車身的牢固程度，螺柱焊質(zhì)量好壞，決定了汽車各控制的模塊及線纜的牢固程度。如果，車身螺柱焊接不牢，因震動、受力等因素導(dǎo)致螺柱脫落，致使汽車的控制模塊震動或線纜磨損，引發(fā)損壞，嚴(yán)重造成汽車失控或線纜短路等重大安全硬件。所有，螺柱的焊接質(zhì)量在整個汽車生產(chǎn)中尤為重要。也是各大汽車生產(chǎn)廠家重點關(guān)注的問題。當(dāng)前螺柱焊質(zhì)量的檢查手段為人工肉眼觀察，對觀察到的螺柱焊進行力矩測試，流水線生產(chǎn)員工，每天面對20000左右的螺柱，檢查工作繁重，易漏查。針對上述問題，基于RFID技術(shù)開發(fā)螺柱焊質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：螺柱焊;RFID;檢查量大;安全隱患

一.螺柱焊概述

螺柱焊屬于汽車制造過程中的重要工藝，將螺柱或類似的金屬柱狀物及其他緊固件焊接在工件上的方法稱為螺柱焊，根據(jù)焊接的方法分為：電阻焊、爆炸焊、摩擦焊、電弧焊。根據(jù)焊接能源不同可以分為儲能式（電容放電）螺柱焊? 、拉弧式螺柱焊。

二.RFID概述

射頻識別（RFID）它是將RFID標(biāo)簽附著于目標(biāo)物，識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間通過無線電訊號使用專用的RFID讀寫器識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，不用機械或者光學(xué)接觸。有電子標(biāo)簽（Tag）與RFID閱讀器（Reader）組成。其工作原理為RFID閱讀器發(fā)射射頻信號→檢查工作區(qū)域是否有電子標(biāo)簽進入→若有就產(chǎn)生感應(yīng)電流→電子標(biāo)簽被激活→將信息通過天線發(fā)送出去→天線調(diào)節(jié)器處理載波信號→閱讀器對信號進行解調(diào)和解碼→主系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理

三.基于RFID的螺柱焊故障信息通訊

3.1硬件結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)由尼爾森螺柱焊、KUKA機器人、西門子可編程控制器（S7）、SICK RFID、西門子人機界面組成

3.2工作原理

設(shè)置螺柱焊報警信息，當(dāng)螺柱焊焊接過程中出現(xiàn)報警，輸出相應(yīng)的報警信號，編寫機器人程序，通過螺柱焊與機器人的I/O通訊，將螺柱焊報警信息傳輸給機器人，在通過機器人與S7的通訊，通過機器人轉(zhuǎn)換，將螺柱焊報警信息傳輸給S7，通過S7程序塊處理，將報警信息寫入RFID的電子標(biāo)簽（TAG）中，帶有螺柱焊報警信息的電子標(biāo)簽，跟隨車身，將信息帶入人工總結(jié)工位，通過RFID 閱讀器（Reader），讀取螺柱焊報警信息，將讀取到的信息，通過Wincc Flexible畫面，一一對應(yīng)顯示，終檢人工工位，通過觀察畫面，可清晰判斷，在此前的螺柱焊接過程，哪一個螺柱出現(xiàn)報警，進行針對性的檢查。

3.3技術(shù)突破

第一、尼爾森螺柱焊參數(shù)研究，根據(jù)現(xiàn)場焊接參數(shù)波動范圍，經(jīng)過長期統(tǒng)計數(shù)據(jù)，設(shè)定螺柱焊報警公差，報警信息準(zhǔn)確率達(dá)到98以上，第二、利用機器人中轉(zhuǎn)，定義2個通訊字作為報警信息傳輸，第三、開發(fā)RFIDRFID軟件、PLC程序?qū)懭牍δ?。第三、設(shè)計專用數(shù)據(jù)處理功能塊報警信息隨著車身走。

六 結(jié)語

綜上所述，本文對自動螺柱焊質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用進行了原理分析和應(yīng)用闡述，利用螺柱焊質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)對螺柱焊的全覆蓋檢查，并降低人員負(fù)荷。隨著自動化、數(shù)字化的發(fā)展，各行各業(yè)都逐步采用自動化代替人工，點焊、弧焊等都可以使用自動化、數(shù)字化方式進行質(zhì)量監(jiān)控，我們應(yīng)該對自動化、可視化、數(shù)字化等的知識不斷鞏固、提升并創(chuàng)新，才能滿足日新月異電氣工程發(fā)展的需要。螺柱焊質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用希望能對同行業(yè)的汽車制造以及相關(guān)制造業(yè)的自動化、智能化質(zhì)量監(jiān)控有所幫助。

參考文獻：

[1]劉治華.《機械制造自動化技術(shù)》2009年1月

[2]雷玉成、陳希章、朱強.《金屬材料焊接工藝》2007.08

[3]王兆明.《電氣控制與PLC技術(shù)》2010-4-1

作者簡介：

韓佩俠 ?男，1989年出生，機械技師，從事汽車制造領(lǐng)域機械設(shè)計與制造，有著10年的豐富設(shè)計制造經(jīng)驗