CN110488762A - 一种总拼滑台的控制方法、系统和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种总拼滑台的控制方法、系统和存储介质，方法包括以下步骤：获取车身到达总拼工位的到位信号；根据车身的到位信号向总拼滑台的伺服驱动器发送第一控制信号，使伺服驱动器控制总拼滑台以第一速度值合拢；在确定总拼滑台到达第一目标位置后，向总拼滑台的伺服驱动器发送第二控制信号，使伺服驱动器控制总拼滑台以第二速度值合拢；在确定总拼滑台到达第二目标位置后，控制锁紧气缸和夹具气缸将车身夹紧；其中，所述第一速度值大于第二速度值。本发明通过使用不同大小的速度控制总拼滑台合拢操作，减小总拼滑台对车身的撞击力，使得车身不发生变化，从而提高车身的焊接精度。本发明可广泛应用于焊接设备控制技术领域。

Description

一种总拼滑台的控制方法、系统和存储介质
技术领域
本发明涉及焊接设备控制技术领域，尤其是一种总拼滑台的控制方法、系统和存储介质。
背景技术
随着车辆需求量的增加，各个汽车厂商的白车身自动焊接生产线也越来越多，汽车生产线需要兼容的车型也越来越多。白车身自动焊接生产线中最重要的工位是总拼工位，总拼工位的工作状态决定了车身最终焊接精度。为了保证车身的焊接精度，通常在总拼滑台快速合拢到位后，在总拼滑台两侧的立柱锁紧气缸将总拼滑台锁紧，从而实现X、Y、Z方向的精确定位。在现有的总拼滑台的控制技术中，总拼滑台在合拢、减速和停止这一整个过程中，都是以相同的速度控制总拼滑台到达合拢目标位置，容易导致总拼滑台撞击白车身，使得车身位置发生变化，从而影响车身焊接精度。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种能够减小总拼滑台对车身撞击力的总拼滑台的控制方法、系统和存储介质。
本发明所采用的第一种技术方案是：
一种总拼滑台的控制方法，其包括以下步骤：
获取车身到达总拼工位的到位信号；
根据车身的到位信号向总拼滑台的伺服驱动器发送第一控制信号，使伺服驱动器控制总拼滑台以第一速度值合拢；
在确定总拼滑台到达第一目标位置后，向总拼滑台的伺服驱动器发送第二控制信号，使伺服驱动器控制总拼滑台以第二速度值合拢，所述第一速度值大于第二速度值；
在确定总拼滑台到达第二目标位置后，控制锁紧气缸和夹具气缸将车身夹紧。
进一步地，所述在确定总拼滑台到达第二目标位置后，控制锁紧气缸和夹具气缸将车身夹紧，其具体包括：
在确定总拼滑台到达第二目标位置后，控制锁紧气缸进行伸出操作；
在确定接收到所有锁紧气缸的伸出到位信号后，控制夹具气缸依次动作后将车身夹紧。
进一步地，还包括以下步骤：
在确定接收到车身的焊接工作的完成信息后，控制夹具气缸依次动作将车身松开，然后控制锁紧气缸进行缩回操作；
在确定接收到所有气缸的缩回到位信息后，向伺服驱动器发送第三控制信号，使伺服驱动器控制总拼滑台以第一速度值退离到待机位置。
进一步地，在所述控制锁紧气缸进行伸出操作时，还包括以下步骤：
向伺服驱动器发送第四控制信号，使伺服驱动器控制伺服电机以小于或者等于第一转矩限定值的转矩进行工作。
进一步地，在所述在确定接收到所有锁紧气缸的伸出到位信号后这一步骤与所述控制夹具气缸依次动作后将车身夹紧这一步骤之间，还包括以下步骤：
向伺服驱动器发送第五控制信号，使伺服驱动器控制伺服电机以小于或者等于第二转矩限定值的转矩进行工作。
进一步地，在所述控制锁紧气缸进行缩回操作时，还包括以下步骤：
向伺服驱动器发送第六控制信号，使伺服驱动器控制伺服电机以小于或者等于第一转矩限定值的转矩进行工作。
进一步地，在所述在确定接收到所有气缸的缩回到位信息后这一步骤与所述向伺服驱动器发送第三控制信号这一步骤之间，还包括以下步骤：
向伺服驱动器发送第一转矩限定值的取消命令，使伺服驱动器取消对伺服电机的转矩的限制。
本发明所采用的第二种技术方案是：
一种总拼滑台的控制系统，其包括：
获取模块，用于获取车身到达总拼工位的到位信号；
发送模块，用于根据车身的到位信号向总拼滑台的伺服驱动器发送第一控制信号，使伺服驱动器控制总拼滑台以第一速度值合拢；以及在确定总拼滑台到达第一目标位置后，向总拼滑台的伺服驱动器发送第二控制信号，使伺服驱动器控制总拼滑台以第二速度值合拢；
控制模块，用于在确定总拼滑台到达第二目标位置后，控制锁紧气缸和夹具气缸将车身夹紧；
其中，所述第一速度值大于第二速度值。
本发明所采用的第三种技术方案是：
一种总拼滑台的控制系统，其包括：
至少一个存储器，用于存储程序；
至少一个处理器，用于加载所述程序以执行所述的一种总拼滑台的控制方法。
本发明所采用的第四种技术方案是：
一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于实现所述的一种总拼滑台的控制方法。
本发明的有益效果是：本发明通过在总拼滑台进行合拢操作时，先以速度值较大的第一速度值进行控制总拼滑台合拢操作一段距离后，再以速度值较小的第二速度值进行控制总拼滑台合拢完成剩下的距离，减小总拼滑台对车身的撞击力，使得总拼滑台合拢完成后车身不发生变化，从而提高车身的焊接精度。
附图说明
图1为本发明具体实施例的一种总拼滑台的控制方法的流程图；
图2为本发明具体实施例的自动焊接生产线的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
参照图1，本发明实施例提供了一种总拼滑台的控制方法，本实施例是一次白车身的焊接过程的控制方法，在对于多个白车身的焊接，则重复本实施例即可，本实施例具体包括以下步骤：
S101、获取车身到达总拼工位的到位信号；本步骤是在车身焊接生产线上的滚床滑撬将白车身从上一工位输送到总拼工位后，向PLC控制器发送一个到位信号，以提示PLC控制器进行后续操作。
S102、根据车身的到位信号向总拼滑台的伺服驱动器发送第一控制信号，使伺服驱动器控制总拼滑台以第一速度值合拢；所述第一控制信号是PLC控制器用于控制伺服驱动器的一个命令，使伺服驱动器控制总拼滑台以第一速度值进行合拢操作。所述第一速度值为预先存储在PLC控制器的数值。本步骤具体是PLC控制器根据车身的到位信号，通过Profinet通信协议向总拼滑台的伺服驱动器发送第一速度值，使伺服驱动器控制伺服电机以第一速度值驱动总拼滑台合拢，其中，Profinet通信协议是基于以太网技术的自动化总线标准。
S103、在确定总拼滑台到达第一目标位置后，向总拼滑台的伺服驱动器发送第二控制信号，使伺服驱动器控制总拼滑台以第二速度值合拢；所述第二控制信号是PLC控制器在确定总拼滑台到达第一目标位置后，用于控制伺服驱动器进行工作的一个命令，使伺服驱动器控制总拼滑台以第二速度值进行合拢操作。所述第一目标位置是与合拢目标位置存在一定距离的位置，例如，距离合拢目标位置300mm的位置。所述第二速度值为预先存储在PLC控制器的数值，其大小比第一速度值小。本步骤具体是PLC控制器在确定总拼滑台到达第一目标位置后，通过Profinet通信协议向总拼滑台的伺服驱动器发送第二速度值，使伺服驱动器控制伺服电机用第二速度值代替第一速度值带动总拼滑台合拢。
S104、在确定总拼滑台到达第二目标位置后，控制锁紧气缸和夹具气缸将车身夹紧。所述第二目标位置为合拢目标位置，所述合拢目标位置是现有技术中以相同速度控制总拼滑台到达的合拢目标位置。在确定总拼滑台到达第二目标位置后，第二速度值就会变为零。具体是PLC控制器通过Profinet通信协议控制总拼滑台两侧的立柱上的锁紧气缸伸出后，在控制总拼滑台上所有夹具气缸依次进行动作，将车身夹紧。在车身夹紧后，总拼滑台后面的8个6轴工业机器人则可以开始自动焊接操作，焊接时间大约30s。
本实施例通过在总拼滑台进行合拢操作时，先以速度值较大的第一速度值进行控制总拼滑台合拢操作一段距离后，再以速度值较小的第二速度值进行控制总拼滑台合拢完成剩下的距离，减小总拼滑台对车身的撞击力，使得总拼滑台合拢完成后车身不发生变化，从而提高车身的焊接精度。
进一步作为优选的实施方式，所述在确定总拼滑台到达第二目标位置后，控制锁紧气缸和夹具气缸将车身夹紧，其具体包括：
在确定总拼滑台到达第二目标位置后，控制锁紧气缸进行伸出操作；具体是PLC控制器通过Profinet通信控制总拼滑台两侧的立柱上的锁紧气缸伸出，以固定车身位置。所述总拼滑台两侧包含多个锁紧气缸，多个锁紧气缸可以同时工作，也可以轮流依次工作。
在确定接收到所有锁紧气缸的伸出到位信号后，控制夹具气缸依次动作后将车身夹紧。总拼滑台上包含了多个夹具气缸，多个夹具气缸是轮流依次进行作业。
本实施例通过先使用立柱上的锁紧气缸固定车身位置后，在使用夹具气缸将车身夹紧，使得机器人在对车身进行焊接时，车身位置不容易发送变化。
进一步作为优选的实施方式，还包括以下步骤：
在确定接收到车身的焊接工作的完成信息后，控制夹具气缸依次动作将车身松开，然后控制锁紧气缸进行缩回操作；具体是通过PLC控制器控制先控制夹具气缸将车身松开，再控制锁紧气缸进行缩回操作。
在确定接收到所有气缸的缩回到位信息后，向伺服驱动器发送第三控制信号，使伺服驱动器控制总拼滑台以第一速度值退离到待机位置。所述第三控制信号是PLC控制器用于控制伺服驱动器工作的一个指令，使伺服驱动器控制总拼滑台以第一速度值退离到待机位置。所述第一速度值为步骤S102的速度值，其方向可以不同。由于在车身进行焊接时，总拼滑台的移动速度为零，当车身完成焊接后，滚床滑撬需要将车身输送到下一工位，而通过PLC控制器向伺服驱动器发送第一速度值，则能够使伺服驱动器控制总拼滑台快速退离到待机位置，从而提高自动焊接生产线的工作效率。
进一步作为优选的实施方式，在所述控制锁紧气缸进行伸出操作时，还包括以下步骤：
向伺服驱动器发送第四控制信号，使伺服驱动器控制伺服电机以小于或者等于第一转矩限定值的转矩进行工作。所述第四控制指令是在PLC控制器在控制锁紧气缸进行伸出操作时，使伺服驱动器控制伺服电机以小于或者等于第一转矩限定值的转矩进行工作的一个指令。所述第一转矩限定值是用于限制伺服电机进行工作时工作转矩的绝对值的大小。伺服电机进行工作时的工作转矩的绝对值的大小是不能超过第一转矩限定值的大小。在控制锁紧气缸进行伸出操作时，此时总拼滑台的速度值几乎为零，需要给伺服电机一个转矩，以维持总拼滑台的位置不变，而使伺服驱动器控制伺服电机以小于或者等于第一转矩限定值的转矩进行工作，则可以降低电机散发的热量，延长伺服电机的使用寿命。
进一步作为优选的实施方式，在所述在确定接收到所有锁紧气缸的伸出到位信号后这一步骤与所述控制夹具气缸依次动作后将车身夹紧这一步骤之间，还包括以下步骤：
向伺服驱动器发送第五控制信号，使伺服驱动器控制伺服电机以小于或者等于第二转矩限定值的转矩进行工作。所述第五控制信号是在所有锁紧气缸的伸出到位信号后，PLC控制器使伺服驱动器控制伺服电机以小于或者等于第二转矩限定值的转矩进行工作的一个指令。所述第二转矩限定值的绝对值小于或者等于第一转矩限定值的绝对值。在所有锁紧气缸的伸出到位后，则只需要较小的转矩就能使伺服电机保持总拼滑台的位置不变。因此，通过向伺服电机发送一个较小的转矩，以降低伺服电机的输出电流，使得即使伺服电机的位置与锁紧气缸的位置存在偏差，伺服电机产生的热量也不会很多，从而延长电机的使用寿命。
进一步作为优选的实施方式，在所述控制锁紧气缸进行缩回操作时，还包括以下步骤：
向伺服驱动器发送第六控制信号，使伺服驱动器控制伺服电机以小于或者等于第一转矩限定值的转矩进行工作。所述第六控制信号是在PLC控制器控制锁紧气缸进行缩回操作时，用于使伺服驱动器控制伺服电机以小于或者等于第一转矩限定值的转矩进行工作的一个指令。由于在对车身进行焊接时，伺服电机的转矩已经设置成很小，当控制锁紧气缸进行缩回操作时，需要伺服电机控制车身的位置，因此，需要增加伺服电机的转矩的绝对值的数值。本实施例可以在控制锁紧气缸进行缩回操作时，维持车身位置不发生变化。
进一步作为优选的实施方式，在所述在确定接收到所有气缸的缩回到位信息后这一步骤与所述向伺服驱动器发送第三控制信号这一步骤之间，还包括以下步骤：
向伺服驱动器发送第一转矩限定值的取消命令，使伺服驱动器取消对伺服电机的转矩的限制。由于在对车身进行焊接时，伺服电机的工作转矩被设置成一个较小的数值，在完成车身焊接后，需要将总拼滑台退离到待机位置。本实施例通过取消伺服电机的转矩的限制，使伺服电机能够以一个较大的转矩带动总拼滑台快速退离到待机位置，从而可以及时将焊接好的车身输送到下一工位，提高自动焊接生产线的工作效率。
本实施例在如图2所示自动焊接生产线上的具体应用过程如下，所述自动焊接生产线包括上一工位205、总拼工位和下一工位206，总拼工位包括总拼滑台201、立柱202、锁紧气缸203、伺服电机204和夹具气缸。
步骤一：车身焊接生产线上的滚床滑撬将白车身从上一工位205输送到总拼工位；
步骤二：PLC控制器在确定白车身到达总拼工位后，通过Profinet通信发送第一控制信号给车身两侧的总拼滑台伺服驱动器，使伺服驱动器控制伺服电机204以高速速度带动总拼滑台201快速合拢，其中，高速速度值为第一速度值；
步骤三：当总拼滑台201到达距离合拢目标位置300mm处时，PLC控制器发送第二控制信号给总拼滑台201的伺服驱动器，然后伺服驱动器控制伺服电机204以低速速度代替高速速度值，带动总拼滑台201再前进一段距离到达合拢目标位置，其中，低速速度值为第二速度值；
步骤四：PLC控制器在确定总拼滑台201到达合拢目标位置后，通过Profinet通信控制滑台两侧的立柱202上的锁紧气缸203伸出，同时，PLC控制器发送第四控制信号给滑台伺服驱动器，使滑台伺服电机204输出转矩的绝对值不能大于第一转矩限定值，其中，第一转矩限定值可以为30Nm；
步骤五：PLC控制器在接收到立柱202上的所有锁紧气缸203伸出到位信号后，进一步减小伺服电机204转矩限制值，可以将伺服电机204转矩限制值设置为10Nm，使得伺服电机204的位置与锁紧气缸203的位置即使有偏差，伺服电机204也只能输出限制值大小的转矩，这样伺服电机204的电流就可以维持在较低值，降低伺服电机204热量的输出，延长伺服电机204的使用寿命；
步骤六：PLC控制器控制滑台上的所有夹具气缸按程序设定的顺序依次动作将车身夹紧，夹紧到位信号再反馈到PLC控制器；
步骤七：在PLC控制器确定所有夹具气缸完成作业后，滑台后面的8个6轴工业机器人则开始自动焊接车身，焊接时间大约为30s；
步骤八：在机器人完成车身焊接后，夹具气缸按程序设定的顺序依次缩回将车身松开；
步骤九：然后立柱202上的所有锁紧气缸203松开，同时增大滑台伺服电机204的转矩限制值，可以使伺服电机204的转矩限制值设置为30Nm；
步骤十：PLC控制器接收到立柱202上的锁紧气缸203松开到位信号后，取消滑台伺服电机204的转矩限制值；
步骤十一：总拼滑台201以高速速度后退到待机位置；
步骤十二：滚床滑撬将车身输送到下一工位206。
本发明实施例还提供了一种与图1方法相对应的总拼滑台的控制系统，其包括：
获取模块，用于获取车身到达总拼工位的到位信号；
发送模块，用于根据车身的到位信号向总拼滑台的伺服驱动器发送第一控制信号，使伺服驱动器控制总拼滑台以第一速度值合拢；以及在确定总拼滑台到达第一目标位置后，向总拼滑台的伺服驱动器发送第二控制信号，使伺服驱动器控制总拼滑台以第二速度值合拢；
控制模块，用于在确定总拼滑台到达第二目标位置后，控制锁紧气缸和夹具气缸将车身夹紧；
其中，所述第一速度值大于第二速度值。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法所达到的有益效果也相同。
本发明实施例还提供了一种与图1方法相对应的总拼滑台的控制系统，其包括：
至少一个存储器，用于存储程序；
至少一个处理器，用于加载所述程序以执行所述的一种总拼滑台的控制方法。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法所达到的有益效果也相同。
此外，本发明实施例还提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于实现所述的一种总拼滑台的控制方法。
综上所述，本发明通过在总拼滑台进行合拢操作时，先以速度值较大的第一速度值进行控制总拼滑台合拢操作一段距离后，再以速度值较小的第二速度值进行控制总拼滑台合拢完成剩下的距离，减小总拼滑台对车身的撞击力，使得总拼滑台合拢完成后车身不发生变化，从而提高车身的焊接精度；进一步地，本发明通过控制伺服电机的工作转矩，以减少散热量，从而延长伺服电机的使用寿命。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种总拼滑台的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
获取车身到达总拼工位的到位信号；
根据车身的到位信号向总拼滑台的伺服驱动器发送第一控制信号，使伺服驱动器控制总拼滑台以第一速度值合拢；
在确定总拼滑台到达第一目标位置后，向总拼滑台的伺服驱动器发送第二控制信号，使伺服驱动器控制总拼滑台以第二速度值合拢；
在确定总拼滑台到达第二目标位置后，控制锁紧气缸和夹具气缸将车身夹紧；
其中，所述第一速度值大于第二速度值。
2.根据权利要求1所述的一种总拼滑台的控制方法，其特征在于：所述在确定总拼滑台到达第二目标位置后，控制锁紧气缸和夹具气缸将车身夹紧，其具体包括：
在确定总拼滑台到达第二目标位置后，控制锁紧气缸进行伸出操作；
在确定接收到所有锁紧气缸的伸出到位信号后，控制夹具气缸依次动作后将车身夹紧。
3.根据权利要求1所述的一种总拼滑台的控制方法，其特征在于：还包括以下步骤：
在确定接收到车身的焊接工作的完成信息后，控制夹具气缸依次动作将车身松开，然后控制锁紧气缸进行缩回操作；
在确定接收到所有气缸的缩回到位信息后，向伺服驱动器发送第三控制信号，使伺服驱动器控制总拼滑台以第一速度值退离到待机位置。
4.根据权利要求2所述的一种总拼滑台的控制方法，其特征在于：在所述控制锁紧气缸进行伸出操作时，还包括以下步骤：
向伺服驱动器发送第四控制信号，使伺服驱动器控制伺服电机以小于或者等于第一转矩限定值的转矩进行工作。
5.根据权利要求2所述的一种总拼滑台的控制方法，其特征在于：在所述在确定接收到所有锁紧气缸的伸出到位信号后这一步骤与所述控制夹具气缸依次动作后将车身夹紧这一步骤之间，还包括以下步骤：
向伺服驱动器发送第五控制信号，使伺服驱动器控制伺服电机以小于或者等于第二转矩限定值的转矩进行工作。
6.根据权利要求3所述的一种总拼滑台的控制方法，其特征在于：在所述控制锁紧气缸进行缩回操作时，还包括以下步骤：
向伺服驱动器发送第六控制信号，使伺服驱动器控制伺服电机以小于或者等于第一转矩限定值的转矩进行工作。
7.根据权利要求3所述的一种总拼滑台的控制方法，其特征在于：在所述在确定接收到所有气缸的缩回到位信息后这一步骤与所述向伺服驱动器发送第三控制信号这一步骤之间，还包括以下步骤：
向伺服驱动器发送第一转矩限定值的取消命令，使伺服驱动器取消对伺服电机的转矩的限制。
8.一种总拼滑台的控制系统，其特征在于：包括：
获取模块，用于获取车身到达总拼工位的到位信号；
发送模块，用于根据车身的到位信号向总拼滑台的伺服驱动器发送第一控制信号，使伺服驱动器控制总拼滑台以第一速度值合拢；以及在确定总拼滑台到达第一目标位置后，向总拼滑台的伺服驱动器发送第二控制信号，使伺服驱动器控制总拼滑台以第二速度值合拢；
控制模块，用于在确定总拼滑台到达第二目标位置后，控制锁紧气缸和夹具气缸将车身夹紧；
其中，所述第一速度值大于第二速度值。
9.一种总拼滑台的控制系统，其特征在于：包括：
至少一个存储器，用于存储程序；
至少一个处理器，用于加载所述程序以执行如权利要求1-7任一项所述的一种总拼滑台的控制方法。
10.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于：所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于实现如权利要求1-7任一项所述的一种总拼滑台的控制方法。
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