[发明专利]一种基于可编程逻辑的汽车侧围焊装生产线控制系统

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于汽车焊装技术领域，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。

背景技术

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。

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。

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。

发明内容

本发明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。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明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；

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。

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。

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。

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。