实点案例 | 实点科技CC-Link IE Field Basic协议产品 在汽车行业的应用

2022-11-20

摘要  

      针对中国工业的智能制造,三菱电机推出了e-F@ctory理念,早在2003年就开始在中国推出了,目的就是帮助中国工业向前推进,实现核心改革,最终实现工业的智能制造。在推进e-F@ctory理念中,CC-Link家族(CLPA国际组织)起着连接桥梁的作用,设备层网络:基于RS485 的CC-Link、基于以太网的CC-Link IE Field Basic网络、控制层网络CC-Link IE ,以及针对AI时代而产生的最新的物联网CC-Link IE TSN已经帮很多中国企业实现信息化,实现了IOT的跨越,实现了智能制造。

    南京实点电子科技有限公司(以下简称“实点科技”)与三菱电机有着长期的合作关系,公司创立时就与CLPA组织建立起了紧密联系,目前产品已经支持CC-Link家族多种协议。
     本文讲解实点科技远程I/O在汽车发动机零部件加工中,机器人上下料设备中的应用。该设备主站是三菱FX5U CPU,使用FX5U本体自带的网口通过Modbus/TCP网络与FUNUC机器人进行通信,同时本体网口也支持CC-Link IE Field Basic网络,与实点科技的远程I/O模块进行开关量采集。


关键字:FX5U  PLC
实点CC-Link IE Field Basic一体式:CB4-1616A    
 

第一章  发动机行业背景

       这几年国内汽车行业一片景气,油电混合和新能源汽车是汽车行业的主推车型,我们国家也都推出了很多政策,购买新能源汽车给了很大的政府补贴,另外车牌都进行了相应的改变,都变成鲜艳的浅绿色,目的就是为了环保,提倡新能源。

新能源汽车的涌出,带动了汽车行业的很多产业链进行升级更新。众多周知,一辆汽车的动力引擎就是发动机,曲轴作为发动机最主要的一个部分,市场是供不应求。曲轴生产厂家都响应中国政府政策,对车间进行了新的升级改造,工厂车间都加入了MES系统,每条生产线的机床设备都加上了互联网。互联网的加入,对生产线的制造装备、制造工艺、核心技术进行了全面提升,实现了智能制造,提升生产效率,降低成本,使整个曲轴生产流水线达到最优的状态。

发动机曲轴重量范围20Kg到200Kg不等,原先都是借助人工和吊车来实现每个工序的流转生产,KUKA、FUNUC机器人的引入,减少了大量的人工,从锻造出来的曲轴,分别经过上下料物流、精铣、精顶、直油孔、斜油孔、半精磨连杆、半精磨主轴、精磨主轴、精磨连杆、钻大头、钻小头、抽检台、倒手台、抛光机、去毛刺等机床。机器人控制柜FX5U,FUNUC机器人进行机床上下料,一个单元有上料物流FX5U和下料物流FX5U。


                                         
图1【现场总图】

                                       

图2  【发动机曲轴加工】


  第二章 机床工艺流程

现场FUNUC的动作工艺如下图:    

                       
图3【FUNUC动作流程图】


   如上图3是FUNUC流程图,工艺流程如下:


  FUNAC 机器人夹爪有A爪和B爪,A和B爪的检测输入点(加紧位、松开位、有料检测)和输出点(电磁阀的夹爪张开和夹爪加紧)都是通过CB4-1616A,16个输入和16个输出
(1)上料物流:
      FUNAC 机器人到上料物流处,进行抓取未加工的曲轴(上料物流PLC FX5U与FUNUC机器人的FX5U通信)
(2)1#机床OP10:
    机器人从上料物流抓取的轴,在1#机床进行,先用B爪进行抓料,然后A爪进行放料。 机床的急停、联机、上料请求、下料请求、上料完成、下料完成、机器人进入机床区域通过远程CB4-1616A来实现。
(3)2#机床OP20:
    机器人从1#机床抓取的轴,在2#机床进行,先用A爪进行抓料,然后B爪进行放料。 机床的急停、联机、上料请求、下料请求、上料完成、下料完成、机器人进入机床区域通过远程CB4-1616A来实现。
 (4)3#机床OP30:
    机器人从2#机床抓取的轴,在3#机床进行,先用B爪进行抓料,然后A爪进行放料。 机床的急停、联机、上料请求、下料请求、上料完成、下料完成、机器人进入机床区域通过远程CB4-1616A来实现。
(5)下料物流:
机器人到下料物流处,把加工好的曲轴放到下料物流上,完成整个工艺生产(上料物流PLC FX5U与FUNUC机器人的FX5U通信)


第三章 实点科技I/O PLC程序配置图


图4【CC-Link IE Field Basic[王1] 】  



                                                图5 【配电柜图】

图4【实点科技远程I/O PLC程序控制】



图5【实点科技远程I/O信号 HMI监控控制】


采用CC-Link IE Field Basic设备层网络优点:    
     (1)可使用最小的配置构建网络
  (2)简单启动、简单故障解决

(3)和TCP/IP通信同时存在

(4)不断增加的可连接产品

总结:
    实点科技是国内最早做I/O的厂家,CB4-1616A支持CC-Link IE Field Basic网络,共有16点输入和16点输出。
(1)现场的I/O比较分散,有机器人的I/O采集,也有机床的交互信号,现场的机床是分开独立的。CB4-1616A是一体式I/O模块,只需要1根网线和1组电源线即可实现供电与通讯,施工布线非常的方便快捷。

(2)CB4-1616A,是一体式的I/O模块,既有输入也有输出,占用的空间非常少,安装配柜方便,经济实惠。

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