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由于投资和产能的限制，目前我国汽车行业的车身焊装线仅有一少部分采用了机器人自动化作业，而大部分企业仍采用的是手工焊接作业方式，人工取放工件，输送小车运输车身本体。由于焊装线上没有具体有效的防护措施，在两台车身之间或输送小车上，如果作业人员疏忽大意，或者不熟悉本岗位的其他人员（如检验员、工艺人员）进入作业区，就存在被输送小车带入输送线的危险，安全隐患较大，国内有个别汽车厂家已发生过此类事故。
随着企业对车身生产效率要求的不断提高，生产节拍加快，输送速度大幅提高，在充分满足产能和质量的同时，安全防护的要求也显得更加突出，非常有必要在焊装输送线上规划和部署相关安全系统。
安全保护方案
焊装输送线一般为机械往复杆输送形式，输送小车运输车身本体，包含举升、前进、下降、后退四个动作。如果焊装线相邻两工位之间没有防护措施，当有人进入两工位之间时，就存在被输送小车带入输送线造成人身伤害的危险。图1所示的车间现场就存在着很大安全隐患。 （图片）
图1 焊装输送线现场1. 工艺设想
为了解决上述隐患，提高设备设施的本质安全，我们采取了安装安全踏板的措施——在焊装输送线两个工位之间、输送小车上、人员操作的局部位置安装安全踏板（见图2）。当输送小车在举升、前进、下降、后退这个动作循环周期内，一旦操作人员的脚落在踏板上，生产线将在20ms内停止动作，从而大大提高生产线的安全性。（图片）
图2 安全踏板的安装位置2. 系统原理
兼顾原有系统的特性和资源，我们在原有系统的基础上增加安全网络控制（见图3）。安全地垫对空间的要求较低，且铺设简单、性能可靠，对于移动设备和小面积防护具有很好的适应性。（图片）
图3 焊装线地板线安全防护系统方案 3. 电气安装
在图4所示的电气安装线路中，我们把线体所涉及到的电气产品全部替换为安全型紧急停止按钮，如紧急停止按钮，并采用双通道电路的模式进行接线，一条通道把紧急停止按钮一组开关通过原系统FS01控制器接入原系统的紧急停止电路，在异常情况下实现紧急停止，另一条通道把紧急停止按钮的另一组开关直接接入安全模块即安全I/O终端。在出现危险时，输送小车和走台上铺设的安全地垫将地垫信号通过CD1同时引入到安全模块，通过DeviceNet网络传输到安全型CPU，然后与原系统的控制器进行信号交换，通过原系统电气设备实现对输送线体电机运行的控制，同时通过安全网络控制器CPU自身所带的串行通信接口，通过R232电缆线与触摸屏进行通信，把现场数据反馈到触摸屏上，直观显现现场安全设备的显示位置及当前状态。图5为实物安装状态。（图片）
图4 电气安装（图片）
图5 安装在焊装输送线上的安全踏板可以有效保护作业人员的安全效果评价
利用上述安全系统，在增补安全器件的同时，我们还将原系统中的“紧急停止”信号一并切换到安全网络系统中，从而彻底解决了安全硬件连接方式出现故障时系统无法判断的问题，为设备维护提供了更加快捷的手段，提高了设备的运行效率，同时也可降低故障处理时间。
未安装安全踏板前，生产作业时，操作人员靠严格的管理来防止安全事故的发生，但事实上安全隐患始终不能消除。安装了安全踏板以后，设备设施的本质安全得以提升，提高了安全管理的水平，杜绝了人身伤害事故的发生，实现了对操作人员的本质保护，有效保障了焊接作业者的身心安全。
7/25/2008
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