1．前言
A3車型是奇瑞公司的戰略轉型車型，為打造五星安全品質，對該車型提出更加苛刻的質量要求。焊裝車身的制造水平提高依賴于先進的焊接設備，公司引進柯馬公司的自動化生產線，完成車身下部和車身總成的焊接任務，以符合更高的焊接質量要求。
第一部分 A3自動化生產線設計綱領
第二部分 電氣控制系統
第三部分 點焊機器人系統
第四部分 其他系統
4.1 滾床系統
4.2 OPENGATE
4.3 機械化輸送懸鏈和BUFFER
4.4 車型識別和生產管理系統
4.5 激光檢測系統
4.6 安全系統
第一部分A3自動化生產線設計綱領
主要負責A3三廂和A3兩廂兩種車型白車身總成的生產，下部線和主焊線是混線自動化生產線，年產能約為20萬輛。
車身下部線完成發動機倉、前地板、后地板等總成零件的拼裝焊接工作，適應車身下部高強度的焊接要求。主要由27臺機器人完成焊接工作、零件抓取，整條線還包括自動化輸送懸鏈，零件緩存器。
主焊線主要是完成車身下部、側圍、頂蓋、包裹架等總成的拼裝焊接工作。由滾床、OPENGATE、和31臺機器人組成。
主焊線OP130工位為在線激光檢測系統，由4臺機器人帶動激光檢測系統，對車身尺寸關鍵點進行在線檢測。
第二部分 電氣控制系統
A3自動化生產線共有兩個部分組成,分為車身下部線和主焊線,有5條空中輸送線,工藝流程為發動機倉、前地板、后地板分別由3條輸送線輸送至車身下部線，車身下部經空中輸送至主焊線，然后通過空中輸送線輸送至調整線。
整條生產線有車型識別系統一套，輥床一套、涂膠設備8套、COMAU機器人62臺，采用SICK的安全保護設備，采用帶有安全集成功能的CPU 416F-2的西門子PLC。控制部分的采用工業以太網和PROFIBUS（現場總線）連接，見圖控制部分示意圖。
控制部分示意圖
現場總線PROFIBUS,是用了7層模型的1、2層，精簡的結構保證了數據的高速傳輸。主要應用于現場分散的I/O設備。PROFIBUS-DP網絡由以下幾部分組成（如圖2）：1主控器（PLC）;2現場I/O模塊（ET200S），用于連接各種I/O設備；3其他智能裝置，如變頻器，觸摸屏等；4.網絡附件（交換機等）。它能夠直接完成設備的順序、連鎖、閉環控制，完成過程參數的采集以及報警功能。
PLC下面的從站模塊通過兩條PROFIBUS支路進行硬件配置分別有1.MPI網絡的網絡模塊配置2.DP網絡的模塊配置。PLC與PLC之間的通訊通過DP/DP COUPLER完成。PLC與PLC之間的通訊通過DP/DP COUPLER完成
兩條自動化生產線和5條空中輸送線由CPU 416－2DP、CPU 315－2DP的13臺西門子PLC控制。PLC可向系統提供分析設備運行狀態和發生故障點的信息。每條生產采用1臺西門子人機界面PC870進行控制，通過自身的MPI接口與PLC連接，內部安裝西門子組態監控軟件WINCC。整條生產線采用兩種總線模式，PLC與機器人間及PLC與I/O設備之間采用PROFIBUS現場總線進行通訊。PLC與PLC間的通訊全部采用西門子生產的CP443—1交換機進行通訊和數據交換。
機器人和人機界面采用PROFIBUS通訊協議，開關、電磁閥、按鈕、指示燈、I/O從站等全部采用現場總線，區域內PLC間的通訊通過DP/DP Coupler進行信號交換，區域間的PLC通過工業以太網進行通訊。這種總線的組合方式，節約了大量的接線工作，同時實現對整個系統的控制，過程狀態顯示、故障報警信息的顯示，使得整個系統操作簡便、維護方便、可靠性高。
西門子的人機界面HMI為整條生產線的運行與維修提供了強大的保證。在機器人界面上通過組態軟件進行動態調試、人機界面按操作菜單分為工位平面布置圖見圖2、各設備狀態圖見圖3等。人機界面能夠顯示線內的設備分布狀態、并用不同的顏色顯示設備的不同狀態、如運行、停止、故障等信息。子菜單內可顯示PLC與I/O的狀態圖3，顯示變頻器（）、機器人的故障信息見圖4。當有故障時能自動彈出報警信息，并對報警信息進行記錄進行歸檔統計，保留歷史故障記錄ZAOCHE168.com，為日后維修與點檢設備時提供參考依據。
設備平面布置圖
設備狀態
網絡通訊監控
設備故障信息
所有的操作界面使用西門子公司的HMI，避免了傳統的面板接線復雜、勞動強度大、觀察、維修不方便的弊病。在該生產線中成功地應用了西門子公司的SIMATIC產品的技術，其中Profibus場總線和工業以太網技術在該系統中起到關鍵作用。
第三部分 點焊機器人系統
在汽車焊接工藝中，點焊占整車焊焊接的很大一部分，奇瑞A3自動化生產線焊接系統主要由點焊機器人系統系統組成。點焊機器人系統包括機器人本體、機器人控制器、點焊控制器、自動電極修磨機、自動工具交換裝置、氣動點焊鉗、水氣供應的水氣控制盤等。
A3點焊機器人系統全部采用COMAU工業機器人及相關設備。這些點焊機器人通過控制系統可以進行A3兩廂車型和三箱車型的自動識別和切換。
焊接機器人系統
焊接機器人是典型的機電一體化高科技產品，功能強大、操作簡便。點焊機器人系統的控制方式是：由機器人控制柜通過通信網絡同生產線PLC西門子控制柜構成機器人焊接生產系統。機器人系統內的點焊控制器、自動電極修磨機、自動工具交換裝置、水氣控制盤等裝置由機器人控制。機器人系統根據上位PLC的車型信號輸入來調用對應的機器人焊接程序進行車身裝配焊接。
3.1中頻焊接技術的應用
為了使A3獲得更加優異的碰撞性能，在A3的車身結構中，大量的采用高強度鋼板，同時縱梁等關鍵結構采用激光拼焊鋼板，傳統的工頻焊接技術無法使得在焊接高強度鋼板時獲得最好的剪切強度和抗疲勞強度。為了克服工頻焊接技術的弊病，在車身下部線采用中頻焊接。在A3線中采用BOSCH中頻焊接控制器和NIMAK的中頻焊鉗。
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