由于投資和產能的限制，目前我國汽車行業的車身焊裝線僅有一少部分采用了機器人自動化作業，而大部分企業仍采用的是手工焊接作業方式，人工取放工件，輸送小車運輸車身本體。由于焊裝線上沒有具體有效的防護措施，在兩臺車身之間或輸送小車上，如果作業人員疏忽大意，或者不熟悉本崗位的其他人員（如檢驗員、工藝人員）進入作業區，就存在被輸送小車帶入輸送線的危險，安全隱患較大，國內有個別汽車廠家已發生過此類事故。

隨著企業對車身生產效率要求的不斷提高，生產節拍加快，輸送速度大幅提高，在充分滿足產能和質量的同時，安全防護的要求也顯得更加突出，非常有必要在焊裝輸送線上規劃和部署相關安全系統。

安全保護方案

焊裝輸送線一般為機械往復桿輸送形式，輸送小車運輸車身本體，包含舉升、前進、下降、后退四個動作。如果焊裝線相鄰兩工位之間沒有防護措施，當有人進入兩工位之間時，就存在被輸送小車帶入輸送線造成人身傷害的危險。圖1所示的車間現場就存在著很大安全隱患。

圖1 焊裝輸送線現場
1. 工藝設想

為了解決上述隱患，提高設備設施的本質安全，我們采取了安裝安全踏板的措施——在焊裝輸送線兩個工位之間、輸送小車上、人員操作的局部位置安裝安全踏板（見圖2）。當輸送小車在舉升、前進、下降、后退這個動作循環周期內，一旦操作人員的腳落在踏板上，生產線將在20ms內停止動作，從而大大提高生產線的安全性。

圖2 安全踏板的安裝位置
2. 系統原理

兼顧原有系統的特性和資源，我們在原有系統的基礎上增加安全網絡控制（見圖3）。安全地墊對空間的要求較低，且鋪設簡單、性能可靠，對于移動設備和小面積防護具有很好的適應性。

圖3 焊裝線地板線安全防護系統方案
3. 電氣安裝

在圖4所示的電氣安裝線路中，我們把線體所涉及到的電氣產品全部替換為安全型緊急停止按鈕，如緊急停止按鈕，并采用雙通道電路的模式進行接線，一條通道把緊急停止按鈕一組開關通過原系統FS01控制器接入原系統的緊急停止電路，在異常情況下實現緊急停止，另一條通道把緊急停止按鈕的另一組開關直接接入安全模塊即安全I/O終端。在出現危險時，輸送小車和走臺上鋪設的安全地墊將地墊信號通過CD1同時引入到安全模塊，通過DeviceNet網絡傳輸到安全型CPU，然后與原系統的控制器進行信號交換，通過原系統電氣設備實現對輸送線體電機運行的控制，同時通過安全網絡控制器CPU自身所帶的串行通信接口，通過R232電纜線與觸摸屏進行通信，把現場數據反饋到觸摸屏上，直觀顯現現場安全設備的顯示位置及當前狀態。圖5為實物安裝狀態。

圖4 電氣安裝

圖5 安裝在焊裝輸送線上的安全踏板可以有效保護作業人員的安全
效果評價

利用上述安全系統，在增補安全器件的同時，我們還將原系統中的“緊急停止”信號一并切換到安全網絡系統中，從而徹底解決了安全硬件連接方式出現故障時系統無法判斷的問題，為設備維護提供了更加快捷的手段，提高了設備的運行效率，同時也可降低故障處理時間。

未安裝安全踏板前，生產作業時，操作人員靠嚴格的管理來防止安全事故的發生，但事實上安全隱患始終不能消除。安裝了安全踏板以后，設備設施的本質安全得以提升，提高了安全管理的水平，杜絕了人身傷害事故的發生，實現了對操作人員的本質保護，有效保障了焊接作業者的身心安全。 (end)