淺析基于RFID技術的自動螺柱焊質量監控系統

韓佩俠 吳世亮

摘要： 隨著中國汽車制造行業的蓬勃發展，隨之而來的汽車市場的競爭也越來越激烈，要使企業長期立于不敗之地，保證產品質量，提升產品質量，是一個企業能否長期可持續發生的決定新因素。在汽車制造中點焊的質量的好壞決定了車身的牢固程度，螺柱焊質量好壞，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、受力等因素導致螺柱脫落，致使汽車的控制模塊震動或線纜磨損，引發損壞，嚴重造成汽車失控或線纜短路等重大安全硬件。所有，螺柱的焊接質量在整個汽車生產中尤為重要。也是各大汽車生產廠家重點關注的問題。當前螺柱焊質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技術開發螺柱焊質量監控系統。

關鍵詞：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，根據焊接的方法分為：電阻焊、爆炸焊、摩擦焊、電弧焊。根據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標簽附著于目標物，識別系統與特定目標之間通過無線電訊號使用專用的RFID讀寫器識別特定目標并讀寫相關數據，不用機械或者光學接觸。有電子標簽（Tag）與RFID閱讀器（Reader）組成。其工作原理為RFID閱讀器發射射頻信號→檢查工作區域是否有電子標簽進入→若有就產生感應電流→電子標簽被激活→將信息通過天線發送出去→天線調節器處理載波信號→閱讀器對信號進行解調和解碼→主系統數據處理

三.基于RFID的螺柱焊故障信息通訊

3.1硬件結構

本系統由尼爾森螺柱焊、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

設置螺柱焊報警信息，當螺柱焊焊接過程中出現報警，輸出相應的報警信號，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的電子標簽（TAG）中，帶有螺柱焊報警信息的電子標簽，跟隨車身，將信息帶入人工總結工位，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，哪一個螺柱出現報警，進行針對性的檢查。

3.3技術突破

第一、尼爾森螺柱焊參數研究，根據現場焊接參數波動范圍，經過長期統計數據，設定螺柱焊報警公差，報警信息準確率達到98以上，第二、利用機器人中轉，定義2個通訊字作為報警信息傳輸，第三、開發RFIDRFID軟件、PLC程序寫入功能。第三、設計專用數據處理功能塊報警信息隨著車身走。

六 結語

綜上所述，本文對自動螺柱焊質量監控系統設計與應用進行了原理分析和應用闡述，利用螺柱焊質量監控系統，可實現對螺柱焊的全覆蓋檢查，并降低人員負荷。隨著自動化、數字化的發展，各行各業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、數字化方式進行質量監控，我們應該對自動化、可視化、數字化等的知識不斷鞏固、提升并創新，才能滿足日新月異電氣工程發展的需要。螺柱焊質量監控系統的設計與應用希望能對同行業的汽車制造以及相關制造業的自動化、智能化質量監控有所幫助。

參考文獻：

[1]劉治華.《機械制造自動化技術》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》2010-4-1

作者簡介：

韓佩俠 ?男，1989年出生，機械技師，從事汽車制造領域機械設計與制造，有著10年的豐富設計制造經驗