总体布局设计.ppt

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1、机器人柔性焊装线的整线控制技术研究答辩人：王长润指导教师：王健强教授2009-04-128/6/20211一、概述二、机器人柔性焊装线技术分析三、机器人柔性焊装线总体布局设计四、机器人柔性焊装线控制系统研究五、机器人柔性焊装线安全防护设计六、总结8/6/20212一、概述结合国内白车身机器人焊装线发展现状，本文主要从自动化控制角度入手，以模块化的、面向实际应用对象的编程策略实现整个车间的自动化控制，实现底板线以及主拼线的自动化控制，实现现场生产信息的管理及监控。模块化的、面向对象的编程策略可以把焊装线上大量的被控设备划分为一个个相

2、对独立的对象，它们拥有完善的外部接口，这些接口包括控制、监控、调试等相关功能的控制字。通过操作这些对象之间的接口完成动作、时序、互锁、监控及调试功能。在完成模块化的编程基础工作后，焊装线的PLC编程任务会得到大大简化，焊装线的控制编程工作难度更多的将体现在工作量上，而不再是复杂度上。通过使用整线控制，一段区域内的设备都由同一个PLC控制，每个被控对象都有相同或类似的控制接口，夹具、输送系统、机器人以及MES信号的收集都在同一个PLC内完成。这样由于是同一个编程者按照一定的编程思路和标准编写程序，因此安全可靠性得到了保证，系统维护成

3、本降低。8/6/20213二、技术分析机器人焊装线是将车身冲压件装配、焊接成白车身的机器人系统集成生产线。柔性焊装线的自动化装备、控制方式、系统集成技术决定着机器人焊装线的整体技术水平。（1）设备利用率高（2）整线的生产效率提高（3）生产能力相对稳定（4）产品质量高（5）焊接设备运行灵活（6）产品应变能力大8/6/202141工业机器人系统机器人硬件结构机器人控制系统结构8/6/20215机器人系统在焊装线上的应用：1、搬运2、焊接3、上下料4、涂胶5、在线检测6、打标7、滚边8、切割等等在机器人上加载不同的末端执行机构，配置相对

4、应的外围设备即可实现不同的功能应用以满足机器人柔性焊装线上的工艺要求。8/6/202162夹具系统焊装夹具是焊装工装的重要组成部分，是焊装件的定位和夹紧工具。它在焊接过程中确保车身形状、尺寸、精度符合产品图样技术要求，同时焊装夹具的自动化程度还是影响汽车生产批量的关键因素。在生产过程中，焊装夹具除了完成本工序的零件组焊、定位外，还承担检验和校正上道工序焊合件的焊接质量的任务，因此它的设计制造影响着整个焊接工艺水平、汽车生产能力及产品质量。8/6/20217总拼夹具形式1、平移式2、铰链翻转式3、立柱式4、垂直升降式8/6/2021

5、83输送系统物流输送系统是焊装线设备的重要组成部分，负责白车身零部件的上件及整车的输送等，其主要结构形式有步进式输送、夹具移动输送、往复输送、滑橇输送和自行或手动吊具输送等。8/6/202194总线通讯现场总线是应用于过程控制现场的一种数字网络，它不仅包含过程控制信息交换，还包含设备管理信息的交流。通过现场总线，各种智能设备（智能变送器、调节阀、分析仪和分布式I/O单元）都可以方便地进行数据交换，过程控制策略可以完全在现场设备层上实现。目前，使用较多的现场总线主要是FUNDATIONFIELDBUS基金会现场总线（FF总线）和PR

6、OFIBUS现场总线。应用现场总线技术可以将各种分布在控制现场的相关智能设备和I/O单元方便的连接在一起，构成控制系统，这种结构为DCS（DistributedControlSystem）的一种。8/6/202110PROFIBUS主站(一类主站，必需)：SIMATICPLC,SIMATICWinCC控制器，支持主站功能的通讯处器,IE/PB链路模块，ET200S/ET200X的主站模块PROFIBUS从站：ET200系列分布式I/O，支持DP接口的传动装置，支持从站功能的通讯处理器，其它支持DP接口的输入、输出或智能设备PROF

7、IBUS网络部件：通信介质-电缆总线部件-总线连接器、中继器、耦合器、链路网络转接器-串行通信、以太网、AS-i、EIB系统人机界面设备(二类主站，可选)：TP/OP设备经由通讯处理器连接到网络的计算机及编程设备工程及诊断工具网络配置、诊断工具、剥线工具PROFIBUS网络的构成8/6/2021118/6/202112三、总体布局设计1总体性能指标生产节拍：生产线效率：其中：：混合流水线的平均节拍；：计划期有效工作时间；：计划期内第k种产品的计划产量；：加工零部件或系列产品的种类数目其中：：第k种产品在第j道工位的实际加工时间；：

8、生产的总时间。：有效生产时间；生产冗余率：生产线总平衡迟延其中：：工位数8/6/2021132工艺评价节拍评价：节拍平衡是通过将各工序的生产时间与由生产纲领决定的生产线节拍进行比较，评价工艺方案确定的合理性；质量评价：产品的质量反映的是产品满足用户