汽车纵梁平板数控冲孔生产线板材中心定位实现方法研究

张 涛 ，宫 宁 ，翟军安 ，陈 杰 ，路 坤

（1.国机铸锻机械有限公司，山东 济南 250306；2.小松（山东）工程机械有限公司，山东 济宁 272073；3.罗克韦尔自动化（中国）有限公司，山东 济南 250000）

目前，国内各汽车厂家对汽车纵梁平板板材采用的加工工艺主要有两种：一种是板材边定位，即通过侧夹钳定位并夹持板材进行冲压；另一种是板材中心定位，先通过对中装置对板材进行对中，再用主夹钳和辅助夹钳夹持板材进行冲压。

利用板边定位侧夹钳平板冲结构简单、加工效率高，且只需基本的2个NC轴数控系统就能实现板材加工。而中心定位的推拉式平板冲结构相对复杂，辅助工作时间比较长，加工效率略低，而且需要至少3个NC轴、PMC轴以及同步等功能进行控制。

1 问题分析

怎样用结构更简单、加工效率更高的边定位平板冲来实现板材的中心定位，达到更精确的精度要求呢？我们通过选用AMT直线位移传感器测量板宽，利用西门子ET200SP的POS INPUT模块读取直线位移传感器的数据，西门子828D数控系统和西门子ET200SP进行数据通讯，将数据读取到数控系统里，系统利用读取的数据来解决这一加工难题。

2 西门子828D数控系统和ET200SP通讯

边定位侧夹钳汽车纵梁平板数控冲采用西门子828D数控系统，该系统是一款高性价比的数控系统，结构紧凑，数控性能高，便于调试，需加工板材宽度通过西门子ET200SP连接位移传感器读出。下面介绍如何把PLC读出的数据传送到数控系统中。

2.1 数控系统侧配置

首先需要配置西门子828D的X130通讯端口，并激活TCP/102端口。设置X130通讯端口的IP地址为：192.168.142.23。如图1所示。

2.2 ET200SP侧配置

图1 设置X130端口IP地址

边定位侧夹钳平板冲需要加工4～12m的板材，根据板材长度的不同需要选择不同的定位装置来进行板材定位，在每个定位装置上都装有直线位移传感器。本设备共7组定位装置，即7组直线位移传感器。每次只需要根据板长选择两组定位装置(直线位移传感器)，其中1号定位装置必选，2～7号定位装置根据板长选择其中一组定位装置。每次只需要两组数据，为了节约成本，把后6组直线位移传感器公用一个定位模块，通过继电器选择需要的直线位移传感器接通到PLC的定位模块中。接线图如图2所示。

2.3 ET200SP侧组态步骤

（1）添加新设备，设置以太网地址192.168.142.50。如图3所示。

（2）直接在程序库中找到GET和PUT指令，拖入主程序中。单击程序右上角的工具箱图标进行程序块的组态。

连接参数：设置远程设备的IP地址为192.168.142.23。如图4所示。

块参数：定义程序块的函数引脚，即读写和存储地址。指定待读取伙伴CPU中的区域起始地址为DB9004.DBX0.0。指定本地CPU地址区用于接收读取数据起始地址为DB7.DBX0.0。如图5所示。

（3）同样的方法编写PUT程序块。如图6所示。

（4）在组态设备-网络视图-连接中，设置远程设备的插槽号为2。如图7所示。

2.4 数据的应用

图2 接线图

图3 添加设备IP地址

图4 设置远程设备IP地址

图5 定义读写和存储地址

把板材需要的两个直线位移传感器的数据分别读到数控系统828D中后，用测量的两个板宽取平均值作为板材的测量板宽，取测量板宽的一半为设备的Y0点，这样冲出来孔都能保证到板中心Y0的精度。

编程如下：

3 结束语

通过直线位移传感器读取板宽并传送到828D数控系统中，来实现边定位到中心定位的方法，很好地解决了在汽车纵梁生产过程中遇到孔到板中心精度不准的问题，不仅解决了加工精度的难题，也大大提高了用户的生产效率，深受用户好评。本文为数控纵梁平板冲生产工艺提供了一种新的思路。

图6 PUT程序块

图7 设置远程设备插槽号