[發明專利]汽車制造沖壓生產線虛擬調試方法

在審

• 申請號: 201710195645.9
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106843137A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 高峰;何霞;黃瑞明;代強
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 重慶華科專利事務所50123
• 代理人: 譚小琴

技術領域

本發明屬于汽車制造沖壓行業，具體涉及一種汽車制造沖壓生產線虛擬調試方法。

背景技術

“數字化工廠”技術是運用計算機模型，對汽車生產制造過程和生產設備配置方案進行規劃/仿真模擬、驗證和優化的先進規劃工具。突破了傳統的靠經驗進行規劃的局限，從而確保建造工廠的工藝更優，設備利用率更高，工廠運行狀態更穩定，產品質量更可靠。

數字化工廠目前在國內汽車制造行業的焊裝和總裝應用較為廣泛，而在沖壓專業應用相對較少，且不夠全面，為了全面提高數字化應用水平，實現“中國制造2025”的目標，沖壓專業的數字化應用刻不容緩。

借鑒國內部分沖壓應用案例，結合焊裝、總裝數字化應用的經驗，開發一個沖壓專業數字化虛擬調試方法可以提高沖壓工藝的準確性，加快現場安裝調試的進程。

發明內容

本發明的目的是提供一種汽車制造沖壓生產線虛擬調試方法，它用于沖壓工藝的建立、仿真和驗證，能實現準確、高效的沖壓工藝部署。

本發明所述的汽車制造沖壓生產線虛擬調試方法，包括以下步驟：

步驟一、根據沖壓生產線仿真需要，在建模軟件中進行壓機設備、傳輸設備和壓機模具的三維建模；

步驟二、根據沖壓生產線類型以及沖壓生產線工藝參數，使用沖壓仿真軟件的壓機建模模塊完成沖壓生產線線體建模；

步驟三、在沖壓仿真軟件中根據沖壓生產線的結構定義沖壓生產線各運動機構關節的運動規則，并關聯各運動機構關節所對應的運動曲線；

步驟四、將建好的壓機設備、傳輸設備和壓機模具的三維幾何模型關聯進沖壓仿真軟件，使用沖壓仿真軟件的端拾器庫模塊自定義端拾器的橫桿、轉接頭、長桿以及吸盤的型號，完成端拾器的設計和建模；

步驟五、使用沖壓仿真軟件中的沖壓仿真模塊定義壓機模具的內部運動，驗證壓機模具的內部干涉，調整工藝控制參數，驗證沖壓生產線設備運動，優化運動單元軌跡曲線，實現整個沖壓生產線生產過程的仿真和驗證；

步驟六、在TIA PORTAL軟件中完成PLC程序的編程，將所有信號導出為excel文件，并將程序下載至PLC硬件中；

步驟七、將沖壓仿真軟件與PLC硬件連接，通過OPC服務器存儲PLC程序變量，沖壓仿真軟件讀取OPC服務器中的PLC程序變量，PLC硬件程序驅動沖壓仿真軟件中的沖壓設備，實現沖壓生產線電氣程序控制邏輯驗證；

步驟八、將優化后的運動曲線和PLC程序導入沖壓生產線現場設備，進行現場調試。

所述步驟五具體為：

驗證在沖壓過程中壓機模具是否存在干涉，如存在潛在風險，則執行步驟一，重新修改壓機模具的三維幾何模型并重新導入壓機模具；

運行沖壓生產線仿真，驗證沖壓過程中零件變形對零件上件、下料的影響，如沖壓生產過程中存在干涉，則調整工藝控制參數進行修正；

運行沖壓生產線仿真并觀察運動曲線，當發現沖壓線運動存在問題或存在潛在風險時，則執行步驟三，修改運動曲線并重新關聯運動曲線，直至運動曲線無問題；

選擇壓機參數，包括速度曲線、節拍，驗證設計的端拾器在該節拍下其吸盤吸附力是否能夠滿足要求，如存在潛在風險，則執行步驟四，重新設計端拾器并建模。

所述步驟七具體為，所述沖壓仿真軟件連接PLC硬件和搭建OPC服務器，通過OPC服務器存儲PLC的程序變量，仿真軟件讀取OPC服務器中的PLC程序變量，并使用PLC程序驅動沖壓仿真軟件中的沖壓設備，當發現沖壓生產線運動信號或邏輯存在問題或存在潛在風險時，則執行步驟六，修改PLC程序，進行調試直至線體控制邏輯程序沒有問題。

所述建模軟件采用NX或CATIA。

所述沖壓仿真軟件采用PresslineSimulation。

本發明的有益效果：本發明能夠實現沖壓設備、工藝參數和生產的電氣控制邏輯的全數字化模擬仿真和驗證，不但避免了沖壓生產調試過程的工程干涉，還能夠優化生產節拍和工藝參數，縮短沖壓生產線調試投產周期，實現了沖壓工藝向現場生產的快速部署。

附圖說明

圖1是本發明的流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作進一步說明。

如圖1所示的汽車制造沖壓生產線虛擬調試方法，是利用數字化工廠軟件對沖壓工藝生產線生產過程和電氣控制邏輯進行模擬，該方法包括以下步驟：

步驟一、根據沖壓生產線仿真需要，在建模軟件中進行壓機設備、傳輸設備和壓機模具的三維建模，并導入沖壓仿真軟件。