由于投資和產(chǎn)能的限制，目前我國汽車行業(yè)的車身焊裝線僅有一少部分采用了機器人自動化作業(yè)，而大部分企業(yè)仍采用的是手工焊接作業(yè)方式，人工取放工件，輸送小車運輸車身本體。由于焊裝線上沒有具體有效的防護措施，在兩臺車身之間或輸送小車上，如果作業(yè)人員疏忽大意，或者不熟悉本崗位的其他人員（如檢驗員、工藝人員）進入作業(yè)區(qū)，就存在被輸送小車帶入輸送線的危險，安全隱患較大，國內(nèi)有個別汽車廠家已發(fā)生過此類事故。

隨著企業(yè)對車身生產(chǎn)效率要求的不斷提高，生產(chǎn)節(jié)拍加快，輸送速度大幅提高，在充分滿足產(chǎn)能和質(zhì)量的同時，安全防護的要求也顯得更加突出，非常有必要在焊裝輸送線上規(guī)劃和部署相關(guān)安全系統(tǒng)。

安全保護方案

焊裝輸送線一般為機械往復(fù)桿輸送形式，輸送小車運輸車身本體，包含舉升、前進、下降、后退四個動作。如果焊裝線相鄰兩工位之間沒有防護措施，當有人進入兩工位之間時，就存在被輸送小車帶入輸送線造成人身傷害的危險。圖1所示的車間現(xiàn)場就存在著很大安全隱患。

圖1 焊裝輸送線現(xiàn)場
1. 工藝設(shè)想

為了解決上述隱患，提高設(shè)備設(shè)施的本質(zhì)安全，我們采取了安裝安全踏板的措施——在焊裝輸送線兩個工位之間、輸送小車上、人員操作的局部位置安裝安全踏板（見圖2）。當輸送小車在舉升、前進、下降、后退這個動作循環(huán)周期內(nèi)，一旦操作人員的腳落在踏板上，生產(chǎn)線將在20ms內(nèi)停止動作，從而大大提高生產(chǎn)線的安全性。

圖2 安全踏板的安裝位置
2. 系統(tǒng)原理

兼顧原有系統(tǒng)的特性和資源，我們在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加安全網(wǎng)絡(luò)控制（見圖3）。安全地墊對空間的要求較低，且鋪設(shè)簡單、性能可靠，對于移動設(shè)備和小面積防護具有很好的適應(yīng)性。

圖3 焊裝線地板線安全防護系統(tǒng)方案
3. 電氣安裝

在圖4所示的電氣安裝線路中，我們把線體所涉及到的電氣產(chǎn)品全部替換為安全型緊急停止按鈕，如緊急停止按鈕，并采用雙通道電路的模式進行接線，一條通道把緊急停止按鈕一組開關(guān)通過原系統(tǒng)FS01控制器接入原系統(tǒng)的緊急停止電路，在異常情況下實現(xiàn)緊急停止，另一條通道把緊急停止按鈕的另一組開關(guān)直接接入安全模塊即安全I/O終端。在出現(xiàn)危險時，輸送小車和走臺上鋪設(shè)的安全地墊將地墊信號通過CD1同時引入到安全模塊，通過DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)桨踩虲PU，然后與原系統(tǒng)的控制器進行信號交換，通過原系統(tǒng)電氣設(shè)備實現(xiàn)對輸送線體電機運行的控制，同時通過安全網(wǎng)絡(luò)控制器CPU自身所帶的串行通信接口，通過R232電纜線與觸摸屏進行通信，把現(xiàn)場數(shù)據(jù)反饋到觸摸屏上，直觀顯現(xiàn)現(xiàn)場安全設(shè)備的顯示位置及當前狀態(tài)。圖5為實物安裝狀態(tài)。

圖4 電氣安裝

圖5 安裝在焊裝輸送線上的安全踏板可以有效保護作業(yè)人員的安全
效果評價

利用上述安全系統(tǒng)，在增補安全器件的同時，我們還將原系統(tǒng)中的“緊急停止”信號一并切換到安全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，從而徹底解決了安全硬件連接方式出現(xiàn)故障時系統(tǒng)無法判斷的問題，為設(shè)備維護提供了更加快捷的手段，提高了設(shè)備的運行效率，同時也可降低故障處理時間。

未安裝安全踏板前，生產(chǎn)作業(yè)時，操作人員靠嚴格的管理來防止安全事故的發(fā)生，但事實上安全隱患始終不能消除。安裝了安全踏板以后，設(shè)備設(shè)施的本質(zhì)安全得以提升，提高了安全管理的水平，杜絕了人身傷害事故的發(fā)生，實現(xiàn)了對操作人員的本質(zhì)保護，有效保障了焊接作業(yè)者的身心安全。 (end)