[發(fā)明專利]一種基于可編程邏輯的汽車側(cè)圍焊裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN112440017A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾聚
• 申請（專利權(quán)）人: 上海勃途自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): B23K31/02
• 分類號(hào): B23K31/02;B23K37/00
• 代理公司: 上海宏京知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31297
• 代理人: 李敏

本發(fā)明公開了一種基于可編程邏輯的汽車側(cè)圍焊裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，涉及汽車焊裝技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括可編程主控制器、若干安全輸入輸出模塊、電焊機(jī)器人以及變頻器；若干安全輸入輸出模塊通過通訊總線與可編程主控制器連接；任一安全輸入輸出模塊均連接工位安全設(shè)備；可編程主控制器通過通訊總線分別與電焊機(jī)器人、變頻器通訊連接。本發(fā)明通過轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)過程中實(shí)時(shí)獲取其位置和狀態(tài)，保證生產(chǎn)節(jié)拍穩(wěn)定準(zhǔn)確，提高對應(yīng)工位機(jī)器人的利用率；同時(shí)，基于可編程主控制器的焊裝線控制系統(tǒng)，避免現(xiàn)有技術(shù)中由安全繼電器和硬接線回路連接的生產(chǎn)線安全系統(tǒng)接線繁雜、不便于維修及快速排查故障的技術(shù)問題的出現(xiàn)，提高生產(chǎn)安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車焊裝技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于可編程邏輯的汽車側(cè)圍焊裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

汽車焊裝線由機(jī)器人系統(tǒng)集成構(gòu)成；汽車焊裝線在結(jié)構(gòu)上包括地板線、側(cè)圍線、門蓋線和總拼線，地板線將前底板總成、后底板總成、發(fā)動(dòng)機(jī)艙總成焊接拼合成車身下部地板，總拼線是將地板線、車身左右側(cè)圍、前后頂橫梁、頂蓋組合成一個(gè)完整的白車身。汽車廠采用大中型PLC控制系統(tǒng)及大量焊接機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)成自動(dòng)化柔性焊裝生產(chǎn)線。該自動(dòng)化生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及設(shè)備繁多，為了協(xié)調(diào)各個(gè)設(shè)備與機(jī)器人，以及設(shè)備之間的動(dòng)作時(shí)序，保證焊裝線安全、可靠運(yùn)行，所需的控制硬件系統(tǒng)和PLC程序十分龐大。特別是該生產(chǎn)線對安全防護(hù)的要求較高，因其執(zhí)行機(jī)構(gòu)都是如機(jī)器人、升降機(jī)、夾具等大型設(shè)備，一旦安全系統(tǒng)出現(xiàn)問題，將直接出現(xiàn)操作人員死傷的后果。因而，焊裝生產(chǎn)線的安全系統(tǒng)非常復(fù)雜，控制的安全設(shè)備非常多，如安全光柵、急停按鈕、雙手按鈕、安全地毯、安全激光掃描器等。

目前的安全系統(tǒng)由安全繼電器和硬接線回路與所有安全設(shè)備連接構(gòu)成，其接線繁雜，不便于維修及快速排查故障。

在現(xiàn)代化的汽車白車身焊裝生產(chǎn)車間內(nèi)，多條生產(chǎn)線服務(wù)于主焊線，其中側(cè)圍生產(chǎn)線具有雙側(cè)對稱輸送并且工件繁多的特點(diǎn)，而且每個(gè)工位都需要人工介入進(jìn)行上件工作；傳統(tǒng)側(cè)圍生產(chǎn)線各工位間向主線傳遞工件多為使用往復(fù)桿分段輸送或者是使用雙面轉(zhuǎn)臺(tái)通過機(jī)器人抓放的方式輸送。以上兩種方式的輸送啟停多為使用機(jī)械式定位銷加傳感器方式來判斷工件是否到位，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)啟停間的中間狀態(tài)無法掌握，機(jī)器人存在過多停機(jī)等待時(shí)間，這給生產(chǎn)安全造成隱患并明顯的影響生產(chǎn)節(jié)拍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于可編程邏輯的汽車側(cè)圍焊裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，通過轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)過程中實(shí)時(shí)獲取其位置和狀態(tài)，保證生產(chǎn)節(jié)拍穩(wěn)定準(zhǔn)確，提高對應(yīng)工位機(jī)器人的利用率；基于可編程主控制器的焊裝線控制系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中由安全繼電器和硬接線回路連接的生產(chǎn)線安全系統(tǒng)接線繁雜、不便于維修及快速排查故障的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明為一種基于可編程邏輯的汽車側(cè)圍焊裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，包括：可編程主控制器、若干安全輸入輸出模塊、電焊機(jī)器人以及變頻器；若干所述安全輸入輸出模塊通過通訊總線與可編程主控制器連接；任一所述安全輸入輸出模塊均連接工位安全設(shè)備；

所述可編程主控制器通過通訊總線分別與電焊機(jī)器人、變頻器通訊連接；所述可編程主控制器獲取電焊機(jī)器人的狀態(tài)信息；所述電焊機(jī)器人傳遞轉(zhuǎn)臺(tái)的實(shí)時(shí)位置信息以及實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速信息至可編程主控制器；所述變頻器通過Hiperface協(xié)議的通信接口連接編碼器，用于獲取電機(jī)的轉(zhuǎn)速、角度以及位置信息。

優(yōu)選地，所述安全輸入輸出模塊各自連接工位安全設(shè)備；所述工位安全設(shè)備為急停裝置、者安全光柵或者安全地毯中的一種或幾種。

優(yōu)選地，所述通訊總線為Profibus DP通訊總線；若干所述電焊機(jī)器人通過通訊總線連接；所述通訊總線上連接有計(jì)算機(jī)；所述計(jì)算機(jī)對主控安全可編程控制器進(jìn)行編程控制。

優(yōu)選地，所述變頻器為匹配轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)功率，內(nèi)設(shè)Profibus DP接口，支持Hiperface協(xié)議通訊的變頻器；所述編碼器為支持Hiperface協(xié)議通訊的編碼器。