CN205983161U - 汽车总拼生产线控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及汽车总拼生产线控制系统，属于工厂控制系统技术领域。本实用新型解决了人工点焊拼装汽车存在的焊点有偏差造成生产的汽车不稳定和生产效率低等问题。本实用新型的输送装置、检测装置、执行装置和安全装置均与PLC控制器相连；检测装置包括射频识别传感器、激光测距传感器和与PLC控制器相连的视觉传感器，射频识别传感器和激光测距传感器通过I/O Link端子模块与PLC控制器相连；执行装置包括与PLC控制器相连的机器人和汽车夹具，汽车夹具与通过由I/O Link端子模块控制的气缸相连。本实用新型通过PLC调用机器人到达预定位置完成汽车的自动化拼装和点焊过程，大大提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车总拼生产线控制系统，属于工厂控制系统技术领域。
背景技术
汽车行业有很多使用人工点焊拼装汽车进行汽车生产，这种人工生产的汽车会造成成本居高不下，点的焊点有偏差造成生产的汽车不稳定以及位置安装不固定，生产的汽车质量不能得到保障，生产效率低下,对生产人员安全保障不到位，劳动强度大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有汽车总拼生产线存在的上述缺陷，提出了一种汽车总拼生产线控制系统，通过变频器控制电机带动汽车滚床使得汽车车体前进，射频识别传感器读取车型信息，激光测距传感器对汽车车体的位置进行判断，视觉传感器对车的车门进行位置判断并控制机器人进行对位操作和定位，伺服电机带动汽车两侧的汽车夹具运动和机器人一同运动到工作位置，汽车夹具到达位置后加紧，然后PLC通过网络调用机器人程序完成汽车的自动化拼装和点焊过程。
本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种汽车总拼生产线控制系统，包括上位机、PLC控制器和输送装置，上位机通过PLC控制器与输送装置相连，输送装置包括依次相连的变频器、电机和汽车滚床，变频器和电机均位于汽车滚床上，所述控制系统还包括检测装置、执行装置和安全装置，检测装置、执行装置和安全装置均与PLC控制器相连；检测装置包括射频识别传感器、激光测距传感器和与PLC控制器相连的视觉传感器，射频识别传感器和激光测距传感器通过I/O Link端子模块与PLC控制器相连；执行装置包括与PLC控制器相连的机器人和汽车夹具，汽车夹具与通过由I/O Link端子模块控制的气缸相连；安全装置包括与PLC控制器相连的安全PLC。
进一步地，所述上位机采用PC机或触摸屏一体机。
进一步地，所述检测装置在每个工位上设置有至少一个射频识别传感器和至少一个激光测距传感器，检测装置在车门拼装与焊接工位上设置有至少一个视觉传感器。
进一步地，所述执行装置固定于工位的机械工装上，其中整车焊接工位的气缸跟随机械工装移动。
进一步地，所述整车焊接工位的汽车夹具还通过伺服电机与PLC控制器控制的伺服驱动器相连。
进一步地，所述PLC控制器通过EtherNet/IP与上位机通信。
进一步地，所述变频器、安全PLC、I/O Link端子模块和机器人均通过DeviceNet网络与PLC控制器通信。
进一步地，所述视觉传感器和伺服驱动器均通过EtherCAT网络与PLC控制器通信。
本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的汽车总拼生产线控制系统，减少了劳动力，降低了汽车生产人员的劳动强度，大大的提高了生产效率，解决了人工点焊的焊点有偏差造成生产的汽车不稳定以及位置安装不固定的问题。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实例，对本发明提出的汽车总拼生产线控制系统进行进一步说明。
如图1所示，一种汽车总拼生产线控制系统，包括上位机、PLC控制器和输送装置，上位机通过PLC控制器与输送装置相连，输送装置包括依次相连的变频器、电机和汽车滚床，变频器和电机均位于汽车滚床上，所述控制系统还包括检测装置、执行装置和安全装置，检测装置、执行装置和安全装置均与PLC控制器相连；检测装置包括射频识别传感器、激光测距传感器和与PLC控制器相连的视觉传感器，射频识别传感器和激光测距传感器通过I/O Link端子模块与PLC控制器相连；执行装置包括与PLC控制器相连的机器人和汽车夹具，汽车夹具与通过由I/O Link端子模块控制的气缸相连；安全装置包括与PLC控制器相连的安全PLC。
系统中的上位机采用PC机或触摸屏一体机。
检测装置在每个工位上设置有至少一个射频识别传感器和至少一个激光测距传感器，检测装置在车门拼装与焊接工位上设置有至少一个视觉传感器。执行装置固定于工位的机械工装上，其中整车焊接工位的气缸跟随机械工装移动。整车焊接工位的汽车夹具还通过伺服电机与PLC控制器控制的伺服驱动器相连。
PLC控制器通过EtherNet/IP与上位机通信。变频器、安全PLC、I/O Link端子模块和机器人均通过DeviceNet网络与PLC控制器通信。视觉传感器和伺服驱动器均通过EtherCAT网络与PLC控制器通信。
系统中安全PLC的作用是当机器人工作时，如果有人进入机器人的工作区，机器人自动停止，保护人员的安全。
本实用新型的控制过程如下所述：按下启动按钮，系统启动，电源指示灯亮起，可进行系统操作。汽车生产人员根据系统内所存储的信息并根据要求通过上位机进行参数设置(如伺服电机速度等)，同时上位机显示当前操作内容，可以方便操作人员实时监测汽车总拼生产线控制系统及控制变频器、电机、机器人、伺服电机等的运行。首先PLC控制器控制第一工位的搬运机器人把汽车车体拿到汽车滚床上，汽车滚床由变频器控制的电机带动，汽车生产人员通过上位机输入车型信息，激光测距传感器用来检测汽车车体是否到达指定位置，当汽车车体到达指定位置，PLC控制器根据输入的车型信息，调用程序通过网络来控制第一工位的焊接机器人点焊，这是第一工位的过程，每个待拼装的汽车都有个提前写好车型的RFID信息卡射频识别传感器读取RFID信息卡的信息，根据汽车车型判断走的程序；第一工位焊接完成后，汽车滚床带动汽车车体运动到第二工位，射频识别传感器读取汽车车体的RFID信息卡上的汽车车型，激光测距传感器检测到汽车车体到达指定位置，PLC控制器根据读取的车型，然后通过程序判断调用第二工位的机器人程序，机器人工作，机器人焊接完成后，运行到下一工位；依次类推，从第二工位到第八工位除了点焊的位置外其它跟第一工位基本一样，点焊的位置通过PLC控制器的程序设定，第一工位到第四工位上的机器人是对汽车底盘进行焊接，第五工位和第六工位的机器人是对汽车车体的侧围进行焊接，第七工位和第八工位的机器人对汽车的顶盖进行焊接；当汽车滚床把汽车车体输送到了第九工位时，第九工位为车门拼装与焊接工位，射频识别传感器读取汽车车体的RFID信息卡上的汽车车型，PLC控制器根据读取的车型信息调用第九工位的机器人程序，控制机器人抓取车门，同时PLC控制器控制激光测距对车的位置进行判断和定位，并控制视觉传感器抓拍汽车车门框的位置，给到第九工位的抓取机器人，抓取机器人根据视觉传感器抓拍的车框位置信息把车门安装到正确位置，第九工位的机器人是对汽车车门的拼装和焊接；车门安装好以后，汽车滚床运动把汽车车体送到第十工位，第十工位为整车焊接工位，到达第十工位后射频识别传感器读取汽车车体上RFID信息卡上的汽车车型，然后PLC控制器控制伺服电机带动汽车夹具在其轨道上运动到汽车夹具的工作位置，然后气缸动作控制汽车夹具把车体夹住，然后第十工位的机器人在伺服电机带动下运动到预定的工作位置，机器人确认到达工作位置后，PLC控制器发送命令控制机器人焊接开始，机器人焊接完成后，机器人在伺服电机带动下回到等待位置，控制汽车夹具的气缸打开，汽车夹具在伺服电机带动下回到等待位置,然后整车焊接完成，滚床运动，整车驶出生产线。此控制系统中的每一个工位都有气缸，只有第十工位的气缸跟随工装移动，其他工位气缸都是固定不动的，只有汽车车体来了以后气缸带动夹具动作，把汽车车体夹住，并固定住汽车车体。
当然，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定对本实用新型的实施例范围。本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。
Claims (8)
1.一种汽车总拼生产线控制系统，包括上位机、PLC控制器和输送装置，上位机通过PLC控制器与输送装置相连，输送装置包括依次相连的变频器、电机和汽车滚床，变频器和电机均位于汽车滚床上，其特征在于：还包括检测装置、执行装置和安全装置，检测装置、执行装置和安全装置均与PLC控制器相连；检测装置包括射频识别传感器、激光测距传感器和与PLC控制器相连的视觉传感器，射频识别传感器和激光测距传感器通过I/O Link端子模块与PLC控制器相连；执行装置包括与PLC控制器相连的机器人和汽车夹具，汽车夹具与通过由I/O Link端子模块控制的气缸相连；安全装置包括与PLC控制器相连的安全PLC。
2.根据权利要求1所述的汽车总拼生产线控制系统，其特征在于：所述上位机采用PC机或触摸屏一体机。
3.根据权利要求1所述的汽车总拼生产线控制系统，其特征在于：所述检测装置在每个工位上设置有至少一个射频识别传感器和至少一个激光测距传感器，检测装置在车门拼装与焊接工位上设置有至少一个视觉传感器。
4.根据权利要求1所述的汽车总拼生产线控制系统，其特征在于：所述执行装置固定于工位的机械工装上，其中整车焊接工位的气缸跟随机械工装移动。
5.根据权利要求4所述的汽车总拼生产线控制系统，其特征在于：所述整车焊接工位的汽车夹具还通过伺服电机与PLC控制器控制的伺服驱动器相连。
6.根据权利要求1所述的汽车总拼生产线控制系统，其特征在于：所述PLC控制器通过EtherNet/IP与上位机通信。
7.根据权利要求1所述的汽车总拼生产线控制系统，其特征在于：所述变频器、安全PLC、I/O Link端子模块和机器人均通过DeviceNet网络与PLC控制器通信。
8.根据权利要求1所述的汽车总拼生产线控制系统，其特征在于：所述视觉传感器和伺服驱动器均通过EtherCAT网络与PLC控制器通信。
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