汽車縱梁平板數控沖孔生產線板材中心定位實現方法研究

張 濤 ，宮 寧 ，翟軍安 ，陳 杰 ，路 坤

（1.國機鑄鍛機械有限公司，山東 濟南 250306；2.小松（山東）工程機械有限公司，山東 濟寧 272073；3.羅克韋爾自動化（中國）有限公司，山東 濟南 250000）

目前，國內各汽車廠家對汽車縱梁平板板材采用的加工工藝主要有兩種：一種是板材邊定位，即通過側夾鉗定位并夾持板材進行沖壓；另一種是板材中心定位，先通過對中裝置對板材進行對中，再用主夾鉗和輔助夾鉗夾持板材進行沖壓。

利用板邊定位側夾鉗平板沖結構簡單、加工效率高，且只需基本的2個NC軸數控系統就能實現板材加工。而中心定位的推拉式平板沖結構相對復雜，輔助工作時間比較長，加工效率略低，而且需要至少3個NC軸、PMC軸以及同步等功能進行控制。

1 問題分析

怎樣用結構更簡單、加工效率更高的邊定位平板沖來實現板材的中心定位，達到更精確的精度要求呢？我們通過選用AMT直線位移傳感器測量板寬，利用西門子ET200SP的POS INPUT模塊讀取直線位移傳感器的數據，西門子828D數控系統和西門子ET200SP進行數據通訊，將數據讀取到數控系統里，系統利用讀取的數據來解決這一加工難題。

2 西門子828D數控系統和ET200SP通訊

邊定位側夾鉗汽車縱梁平板數控沖采用西門子828D數控系統，該系統是一款高性價比的數控系統，結構緊湊，數控性能高，便于調試，需加工板材寬度通過西門子ET200SP連接位移傳感器讀出。下面介紹如何把PLC讀出的數據傳送到數控系統中。

2.1 數控系統側配置

首先需要配置西門子828D的X130通訊端口，并激活TCP/102端口。設置X130通訊端口的IP地址為：192.168.142.23。如圖1所示。

2.2 ET200SP側配置

圖1 設置X130端口IP地址

邊定位側夾鉗平板沖需要加工4～12m的板材，根據板材長度的不同需要選擇不同的定位裝置來進行板材定位，在每個定位裝置上都裝有直線位移傳感器。本設備共7組定位裝置，即7組直線位移傳感器。每次只需要根據板長選擇兩組定位裝置(直線位移傳感器)，其中1號定位裝置必選，2～7號定位裝置根據板長選擇其中一組定位裝置。每次只需要兩組數據，為了節約成本，把后6組直線位移傳感器公用一個定位模塊，通過繼電器選擇需要的直線位移傳感器接通到PLC的定位模塊中。接線圖如圖2所示。

2.3 ET200SP側組態步驟

（1）添加新設備，設置以太網地址192.168.142.50。如圖3所示。

（2）直接在程序庫中找到GET和PUT指令，拖入主程序中。單擊程序右上角的工具箱圖標進行程序塊的組態。

連接參數：設置遠程設備的IP地址為192.168.142.23。如圖4所示。

塊參數：定義程序塊的函數引腳，即讀寫和存儲地址。指定待讀取伙伴CPU中的區域起始地址為DB9004.DBX0.0。指定本地CPU地址區用于接收讀取數據起始地址為DB7.DBX0.0。如圖5所示。

（3）同樣的方法編寫PUT程序塊。如圖6所示。

（4）在組態設備-網絡視圖-連接中，設置遠程設備的插槽號為2。如圖7所示。

2.4 數據的應用

圖2 接線圖

圖3 添加設備IP地址

圖4 設置遠程設備IP地址

圖5 定義讀寫和存儲地址

把板材需要的兩個直線位移傳感器的數據分別讀到數控系統828D中后，用測量的兩個板寬取平均值作為板材的測量板寬，取測量板寬的一半為設備的Y0點，這樣沖出來孔都能保證到板中心Y0的精度。

編程如下：

3 結束語

通過直線位移傳感器讀取板寬并傳送到828D數控系統中，來實現邊定位到中心定位的方法，很好地解決了在汽車縱梁生產過程中遇到孔到板中心精度不準的問題，不僅解決了加工精度的難題，也大大提高了用戶的生產效率，深受用戶好評。本文為數控縱梁平板沖生產工藝提供了一種新的思路。

圖6 PUT程序塊

圖7 設置遠程設備插槽號