摘要：汽车胶管是汽车的重要组成部件之一，随着我国经济的高速发展，汽车工业快速崛起，我国汽车产业对胶管的需求量越来越大，我国土地辽阔人口众多，因此我国汽车胶管市场潜力巨大。目前，我国有很多的胶管生产线，但是由于大多数胶管生产厂商生产技术不成熟，因此自动化生产程度较低。生产厂商普遍存在生产效率较低，产品的合格率得不到保障，同时产品率低等诸多问题。造成这种状况的原因是：生产控制方式单一，对生产数据没有进行收集处理和生产过程控制不稳定，以及生产工艺文件不齐全等。
关键词：力控 汽车胶管生产线 自动控制系统
汽车工业在我国国民经济中占有重要地位，是我国经济的支柱产业之一。近年来，我国汽车工业加强了和国外企业的技术生产合作，这加快了我国汽车行业的更新换代的速度，尤其在汽车的环保，节能，安全，科技含量和乘坐舒适性上。汽车制造业的快速发展，为我国经济带来了新的活力，同时带动了其他相关产业的发展，促进了国民经济的兴旺与繁荣。
一、胶管品种及其材料构成
在汽车的零部件中，胶管用途最为广泛，可以输气、输油、输水，输制冷剂以及传递动力等，此外胶管还是液压控制系统的重要部件。在汽车上，胶管的主要类型有：动力制动胶管、燃油供给胶管、空调运行控制胶管、涡轮增压压力胶管、散热器排热胶管、动力转向控制胶管、ATF油管、输水胶管、空气管等。不同的汽车胶管，因为其用途、功能、性能、容纳介质以及工作环境温度的不同，胶管的结构和材料也会有所不同。橡胶材料的组成成分对胶管的性能起着决定性的作用，汽车胶管的使用过程中，通常会和不同的介质接触，而且胶管的工作压力一般都很大，这就要求胶管有很好的韧性和强度，这就对胶管的生产提出了更高的技术要求。所以汽车胶管通常是由多种材料通过复杂的工艺加工而成。现在，汽车胶管对品种和生产材料种类繁多，包括FKM氟橡胶，，CSM氯磺化聚乙烯橡胶、ECO共聚氯醚橡胶，EVM乙烯-乙酸乙烯酯橡胶、CO均聚氯醚橡胶，HNBR氢化丁腈橡胶，CM氯化聚乙烯橡胶、THV偏氟乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯共聚树脂，GECO不饱和型共聚氯醚橡胶、ACM丙烯酸酯橡胶、AEM乙烯-丙烯酸酯橡胶，MVQ乙烯基硅橡胶，PA聚酰胺等。
1、汽车冷却系统冷却水管
汽车冷却系统在汽车的工作中发挥着重要作用，冷却水管可以及时把工作中零部件吸收的部分热量通过水流的形式散发出去，从而保证发动机的工作温度不会过高，可以在最有利于工作的温度下进行工作。冷却水胶管以及附属的管路是连接散热器和发动机之间的柔性管路，其主要功能是循环输送冷却液，把汽车发动机产生的热量及时散发出去，保证发动机高效稳定的运转。
目前我国的冷却水管主要采用三层结构：外层、内衬层、增强层。和国外的冷却水管结构保持一致。但是技术成熟的大众公司的冷却水管标准达到了极高的要求，其耐温要求达到160℃。
2、燃油系统燃油胶管
燃油胶管由燃油加料嘴胶管，喷射控制胶管和燃油输送胶管组成。燃油输送胶管采用氟橡胶作为胶管的内胶，中胶层和外胶层采用ECO橡胶。增强材料主要选取具有更好耐温性能的芳纶纤维以及玻璃纤维等。制作胶管内胶的氟橡胶具有极好的耐热性能，以及较低的渗透性能，而且可以在200℃以上的环境中工作。胶管外层采用AEM材料，可以进一步增强胶管的耐热性，从而满足汽车工作中越来越来高的温度要求。
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3、汽车空调系统空调胶管
汽车空调系统的胶管主要采用由橡胶-树脂复合材料制作成的软管，胶管的内层由一层树脂和橡胶组成，这种结构有利于增强汽车空调致冷的效果。
二、系统设计
汽车胶管的自动化控制生产线工艺流程：首先用空气支撑塑形，并挤出内胶，然后通过针织技术对增强层施工，控制张力进行牵引拉伸，然后挤出外胶，测量胶管外径，继续牵引拉伸，冷却刚生产的胶管，最后涂隔离剂并按照要求切断。根据胶管生产流程的要求自动控制系统对生产的过程都进行监控，并采集数据进行分析，按照数据反馈的信息对系统进行管理。
胶管生产线的自动化控制系统主要分为两部分：软件管理系统和PLC自动控制系统。其中PLC自动控制系统主要负责对生产数据进行及时采集，并对生产线的生产过程进行实时控制。软件管理系统负责对胶管的生产过程进行实时监控和设置有关参数，并对采集的数据进行分析。
其中PLC是生产线的大脑，控制几乎所有的生产设备。比如温度控制设备、材料挤出设备、胶管牵引设备、针织设备、胶管切断设备。胶管的牵引设备控制胶管的牵引速度，设备动作包括：启动，升速，降速，停止。在手动操作的条件下，启动后需要设置一定的补偿速度，这就需要测量出初始的牵引速度，设备驱动器的有效输出电压以及驱动器的工作输出电流。材料挤出设备主要控制材料的挤出速度，设备的动作包括：启动，升速，降速，停止。在手动操作的条件下，也需要设置启动自动补偿速度，所以需要测量出设备挤压螺杆的转速，一家材料筒内的压力，还有设备驱动器的有效输出电压和工作输出电流。温度控制设备控制生产温度，设备的主要动作包括：启动以及停止，设备需要测量出生产环境的实际温度，生产设备的电流，计算出产生的热量。胶管切断设备控制胶管的切断长度，主要动作包括：设定长度，设备启动，点动，停止。设备需要测量设定的切断长度，以及切割的段数。
软件主要是进行数据的采集和操作设备进行生产过程的控制。其可以在同一台计算机上实现生产数据采集、数据分析处理、数据的图形显示，以及人机对话。还可以存储数据、对数据进行管理、并进行实时通信等多个任务。
力控的开发系统是一个综合的操作平台，同时也创造了一个集成的开发环境，通过力控可以构造胶管生产的动态自动生产画面、分析采集的数据并制成图表、生成数据报表，同时还可以定义生产变量、制作生产线动作脚本等，此外还可以设置不用的系统参数，进行动态仿真等。通过使用力控组态软件，可以优化控制方式。加强对自动生产线的过程控制和数据收集，并建立胶管生产的数据库，从而提高汽车胶管的生产效率，保证产品的质量。
四、软件实现
根据汽车胶管生产线自动控制系统的工艺要求，软件的操作画面可以采用传统主菜单的形式，设置按钮进行功能切换。软件的操作画面包括主控画面、产品生产参数调用、生产参数预设画面等。
总结
本文通过介绍胶管的品种及其材料构成，自动控制系统的设计，还有生产线应用软件的实现，对力控在汽车胶管生产线自动控制系统中的应用进行了简要的分析，希望可以让大家对这方面有个简单的了解。
参考文献：
【1】杨春宁；胶带生产设备自动化技术研究[D]；西北工业大学；2001年
【2】刘宏；带状弹性织物张力控制系统的研究[D]；西安理工大学；2005年
论文作者:王晓维
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/14
标签：胶管论文; 汽车论文; 橡胶论文; 设备论文; 生产线论文; 数据论文; 材料论文; 《基层建设》2018年第28期论文;