一种基于可编程逻辑的汽车侧围焊装生产线控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于可编程逻辑的汽车侧围焊装生产线控制系统，涉及汽车焊装技术领域。本发明专利技术包括可编程主控制器、若干安全输入输出模块、电焊机器人以及变频器；若干安全输入输出模块通过通讯总线与可编程主控制器连接；任一安全输入输出模块均连接工位安全设备；可编程主控制器通过通讯总线分别与电焊机器人、变频器通讯连接。本发明专利技术通过转台运动过程中实时获取其位置和状态，保证生产节拍稳定准确，提高对应工位机器人的利用率；同时，基于可编程主控制器的焊装线控制系统，避免现有技术中由安全继电器和硬接线回路连接的生产线安全系统接线繁杂、不便于维修及快速排查故障的技术问题的出现，提高生产安全性。提高生产安全性。提高生产安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于可编程逻辑的汽车侧围焊装生产线控制系统


[0001]本专利技术属于汽车焊装
，特别是涉及一种基于可编程逻辑的汽车侧围焊装生产线控制系统。

技术介绍

[0002]汽车焊装线由机器人系统集成构成；汽车焊装线在结构上包括地板线、侧围线、门盖线和总拼线，地板线将前底板总成、后底板总成、发动机舱总成焊接拼合成车身下部地板，总拼线是将地板线、车身左右侧围、前后顶横梁、顶盖组合成一个完整的白车身。汽车厂采用大中型PLC控制系统及大量焊接机器人系统构成自动化柔性焊装生产线。该自动化生产线结构复杂，涉及设备繁多，为了协调各个设备与机器人，以及设备之间的动作时序，保证焊装线安全、可靠运行，所需的控制硬件系统和PLC程序十分庞大。特别是该生产线对安全防护的要求较高，因其执行机构都是如机器人、升降机、夹具等大型设备，一旦安全系统出现问题，将直接出现操作人员死伤的后果。因而，焊装生产线的安全系统非常复杂，控制的安全设备非常多，如安全光栅、急停按钮、双手按钮、安全地毯、安全激光扫描器等。
[0003]目前的安全系统由安全继电器和硬接线回路与所有安全设备连接构成，其接线繁杂，不便于维修及快速排查故障。
[0004]在现代化的汽车白车身焊装生产车间内，多条生产线服务于主焊线，其中侧围生产线具有双侧对称输送并且工件繁多的特点，而且每个工位都需要人工介入进行上件工作；传统侧围生产线各工位间向主线传递工件多为使用往复杆分段输送或者是使用双面转台通过机器人抓放的方式输送。以上两种方式的输送启停多为使用机械式定位销加传感器方式来判断工件是否到位，运动机构启停间的中间状态无法掌握，机器人存在过多停机等待时间，这给生产安全造成隐患并明显的影响生产节拍。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于可编程逻辑的汽车侧围焊装生产线控制系统，通过转台运动过程中实时获取其位置和状态，保证生产节拍稳定准确，提高对应工位机器人的利用率；基于可编程主控制器的焊装线控制系统，解决现有技术中由安全继电器和硬接线回路连接的生产线安全系统接线繁杂、不便于维修及快速排查故障的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]本专利技术为一种基于可编程逻辑的汽车侧围焊装生产线控制系统，包括：可编程主控制器、若干安全输入输出模块、电焊机器人以及变频器；若干所述安全输入输出模块通过通讯总线与可编程主控制器连接；任一所述安全输入输出模块均连接工位安全设备；
[0008]所述可编程主控制器通过通讯总线分别与电焊机器人、变频器通讯连接；所述可编程主控制器获取电焊机器人的状态信息；所述电焊机器人传递转台的实时位置信息以及实时转速信息至可编程主控制器；所述变频器通过Hiperface协议的通信接口连接编码器，用于获取电机的转速、角度以及位置信息。
[0009]优选地，所述安全输入输出模块各自连接工位安全设备；所述工位安全设备为急停装置、者安全光栅或者安全地毯中的一种或几种。
[0010]优选地，所述通讯总线为Profibus DP通讯总线；若干所述电焊机器人通过通讯总线连接；所述通讯总线上连接有计算机；所述计算机对主控安全可编程控制器进行编程控制。
[0011]优选地，所述变频器为匹配转台电机功率，内设Profibus DP接口，支持Hiperface协议通讯的变频器；所述编码器为支持Hiperface协议通讯的编码器。
[0012]优选地，所述安全输入输出模块上包括有个脉冲测试端；所述脉冲测试端输出电压为24V的测试脉冲，用以检测外部线路断路故障；当输入和电源端发生短路、两个电源端发生短路或者某一输入断路时，安全输出信号数据及其状态将会被关闭。安全输出伴随着脉冲输出，当输出为ON时，测试脉冲在每个648ms中关闭470us。使用这个功能，当输出信号例如电源正端和输出信号之间短路时、两输出短路或者某一输出断路时，可以被检测出来，如果检测到错误，安全输出信号数据及其状态将会被关闭。
[0013]优选地，所述可编程主控制器包括有一个主安全处理器和一个配对安全处理器；可编程主控制器通过双处理器架构，它使用一个主安全处理器和一个配对安全处理器。这种系统类型的好处之一是它仍然是一个单一项目。配对安全处理器是系统的一部分，自动配置，不用设置、配置或者下载到需要的配对安全处理器。通过方便的开发调试环境，在安全应用开发期间，可以有多个用户编辑该项目，由于允许进行在线编辑和强制。因此其开发过程类似于标准应用开发过程。一旦项目通过测试并准备最后确认，用户要将该安全任务设置为SIL3安全级别，然后由GuardLogix控制器强制执行。安全内存被锁定并被保护，安全逻辑不能被修改。一旦安全被锁定到SIL3状态，GuardLogix的标准则操作起来就一个普通的Logix；由于安全被集成，安全内存能被标准逻辑和外部设备读取，不需要花费时间从一个指定的安全设备设立或者读取安全数据。从而使系统范围内的集成变得更加容易，而且能够在显示器或者选取框上方便地显示安全状态。
[0014]另外，GuardLogix控制器由两部分组成，一个是主控制器，型号为1756-L61S或1756-L62S；另一个是安全伴侣，型号为1756-LSP。在1oo2的结构下，两个模块组合，产生一个安全、高效的控制器，安全集成等级达到SIL3；GuardLogix主控制器编程工具为14版或者16版的RSLogix5000软件。在安全任务下的程序和标准任务一样，只支持梯形图逻辑。
[0015]在RSLogix5000软件中创建一个工程和Controllogix创建的工程步骤一样，选择GuardLogix控制器，固件选择14版或16版。GuardLogix主控制器编程环境，在控制器状态增加SafetyUnlocked；安全指令增加安全部分；在主任务中，增加Safety Task；安全编辑屏幕中增加安全水印。
[0016]本专利技术具有以下有益效果：
[0017]1、本专利技术通过转台运动过程中实时获取其位置和状态，保证生产节拍稳定准确，提高对应工位机器人的利用率；
[0018]2、本专利技术基于可编程主控制器的焊装线控制系统，避免现有技术中由安全继电器和硬接线回路连接的生产线安全系统接线繁杂、不便于维修及快速排查故障的技术问题的出现，提高生产安全性。
[0019]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术的一种基于可编程逻辑的汽车侧围焊装生产线控制系统的示意图；
[0022]图2为本专利技术可编程主控制器与个部件间的结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于可编程逻辑的汽车侧围焊装生产线控制系统，其特征在于，包括：可编程主控制器(1)、安全输入输出模块(2)、电焊机器人以及变频器；多个所述安全输入输出模块(2)通过通讯总线(3)与可编程主控制器(1)连接；任一所述安全输入输出模块(2)均连接工位安全设备(4)；所述可编程主控制器(1)通过通讯总线(3)分别与电焊机器人、变频器通讯连接；所述可编程主控制器(1)获取电焊机器人的状态信息；所述电焊机器人传递转台的实时位置信息以及实时转速信息至可编程主控制器(1)；所述变频器通过Hiperface协议的通信接口连接编码器，用于获取电机的转速、角度以及位置信息。2.根据权利要求1所述的一种基于可编程逻辑的汽车侧围焊装生产线控制系统，其特征在于，所述安全输入输出模块(2)各自连接工位安全设备(4)；所述工位安全设备(4)为急停装置、者安全光栅或者安全地毯中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种基于可编程逻辑的汽车侧围...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾聚，
申请(专利权)人：上海勃途自动化系统有限公司，
类型：发明
国别省市：