韩佩侠 吴世亮

摘要： 随着中国汽车制造行业的蓬勃发展，随之而来的汽车市场的竞争也越来越激烈，要使企业长期立于不败之地，保证产品质量，提升产品质量，是一个企业能否长期可持续发生的决定新因素。在汽车制造中点焊的质量的好坏决定了车身的牢固程度，螺柱焊质量好坏，决定了汽车各控制的模块及线缆的牢固程度。如果，车身螺柱焊接不牢，因震动、受力等因素导致螺柱脱落，致使汽车的控制模块震动或线缆磨损，引发损坏，严重造成汽车失控或线缆短路等重大安全硬件。所有，螺柱的焊接质量在整个汽车生产中尤为重要。也是各大汽车生产厂家重点关注的问题。当前螺柱焊质量的检查手段为人工肉眼观察，对观察到的螺柱焊进行力矩测试，流水线生产员工，每天面对20000左右的螺柱，检查工作繁重，易漏查。针对上述问题，基于RFID技术开发螺柱焊质量监控系统。

关键词：螺柱焊;RFID;检查量大;安全隐患

一.螺柱焊概述

螺柱焊属于汽车制造过程中的重要工艺，将螺柱或类似的金属柱状物及其他紧固件焊接在工件上的方法称为螺柱焊，根据焊接的方法分为：电阻焊、爆炸焊、摩擦焊、电弧焊。根据焊接能源不同可以分为储能式（电容放电）螺柱焊  、拉弧式螺柱焊。

二.RFID概述

射频识别（RFID）它是将RFID标签附着于目标物，识别系统与特定目标之间通过无线电讯号使用专用的RFID读写器识别特定目标并读写相关数据，不用机械或者光学接触。有电子标签（Tag）与RFID阅读器（Reader）组成。其工作原理为RFID阅读器发射射频信号→检查工作区域是否有电子标签进入→若有就产生感应电流→电子标签被激活→将信息通过天线发送出去→天线调节器处理载波信号→阅读器对信号进行解调和解码→主系统数据处理

三.基于RFID的螺柱焊故障信息通讯

3.1硬件结构

本系统由尼尔森螺柱焊、KUKA机器人、西门子可编程控制器（S7）、SICK RFID、西门子人机界面组成

3.2工作原理

设置螺柱焊报警信息，当螺柱焊焊接过程中出现报警，输出相应的报警信号，编写机器人程序，通过螺柱焊与机器人的I/O通讯，将螺柱焊报警信息传输给机器人，在通过机器人与S7的通讯，通过机器人转换，将螺柱焊报警信息传输给S7，通过S7程序块处理，将报警信息写入RFID的电子标签（TAG）中，带有螺柱焊报警信息的电子标签，跟随车身，将信息带入人工总结工位，通过RFID 阅读器（Reader），读取螺柱焊报警信息，将读取到的信息，通过Wincc Flexible画面，一一对应显示，终检人工工位，通过观察画面，可清晰判断，在此前的螺柱焊接过程，哪一个螺柱出现报警，进行针对性的检查。

3.3技术突破

第一、尼尔森螺柱焊参数研究，根据现场焊接参数波动范围，经过长期统计数据，设定螺柱焊报警公差，报警信息准确率达到98以上，第二、利用机器人中转，定义2个通讯字作为报警信息传输，第三、开发RFIDRFID軟件、PLC程序写入功能。第三、设计专用数据处理功能块报警信息随着车身走。

六 结语

综上所述，本文对自动螺柱焊质量监控系统设计与应用进行了原理分析和应用阐述，利用螺柱焊质量监控系统，可实现对螺柱焊的全覆盖检查，并降低人员负荷。随着自动化、数字化的发展，各行各业都逐步采用自动化代替人工，点焊、弧焊等都可以使用自动化、数字化方式进行质量监控，我们应该对自动化、可视化、数字化等的知识不断巩固、提升并创新，才能满足日新月异电气工程发展的需要。螺柱焊质量监控系统的设计与应用希望能对同行业的汽车制造以及相关制造业的自动化、智能化质量监控有所帮助。

参考文献：

[1]刘治华.《机械制造自动化技术》2009年1月

[2]雷玉成、陈希章、朱强.《金属材料焊接工艺》2007.08

[3]王兆明.《电气控制与PLC技术》2010-4-1

作者简介：

韩佩侠  男，1989年出生，机械技师，从事汽车制造领域机械设计与制造，有着10年的丰富设计制造经验