ROCKWELL系統在機器人汽車(chē)焊裝線(xiàn)上的應用

　　引言

　　現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)適應了工業(yè)控制系統向分散化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化發(fā)展的方向，它一經(jīng)產(chǎn)生便成為全球工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的熱點(diǎn)，受到全世界的普遍關(guān)注。

　　rockwell自動(dòng)化公司自1971年就開(kāi)始生產(chǎn)了基于devicenet現場(chǎng)總線(xiàn)的plc，用于汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)控制。隨著(zhù)公司的發(fā)展，rockwell在工廠(chǎng)自動(dòng)化控制、微處理器、無(wú)線(xiàn)電、航天飛機、先進(jìn)通信系統和全球定位系統等領(lǐng)域成績(jì)顯著(zhù)。羅克韋爾自動(dòng)化為用戶(hù)提供了覆蓋從車(chē)間級設備的控制到企業(yè)級生產(chǎn)控制和信息管理的全方位的工業(yè)網(wǎng)絡(luò )解決方案——網(wǎng)絡(luò )集成自動(dòng)化為基礎的企業(yè)信息系統。如今，羅克韋爾自動(dòng)化致力于擴展基于cip的自動(dòng)化控制的產(chǎn)品規模。cip是三層網(wǎng)絡(luò )設備網(wǎng)，控制網(wǎng)，和ethernet/ip網(wǎng)共享的應用層，可以幫助實(shí)現在一系列設備上實(shí)現通用控制、配置、數據收集和共享。還可以為自動(dòng)化用戶(hù)帶來(lái)巨大的效益：降低成本、增加易用性、產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò )集成變得更為輕松，同時(shí)能支持多家供應商提供的設備的互操作，提供了設備連接的便利性。

　　ethernet/ip工業(yè)以太網(wǎng)

　　ethernet/ip由兩個(gè)重要的國際組織odva和controlnet international于2000年共同推出，是使用tcp/ip協(xié)議的真正意義上的標準工業(yè)以太網(wǎng)，一經(jīng)推出已得到了全球近百家供應商的支持，目前已有上百種ethernet/ip產(chǎn)品可供用戶(hù)選擇，包括過(guò)程控制器、plc、i/o、變頻器、軟啟動(dòng)器、視覺(jué)產(chǎn)品、條碼掃描設備、稱(chēng)重設備、電力智能監控單元、過(guò)程總線(xiàn)ff鏈接設備、交換機等，并且廣泛應用于汽車(chē)、食品飲料、電力、化工、水處理、采礦、冶金、建材和輪胎等各個(gè)行業(yè)。

　　控制網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )controlnet controlnet基于改型canbus技術(shù)，可以作為溝通邏輯控制和過(guò)程控制系統，傳輸速率為5mbps?？刂凭W(wǎng)網(wǎng)絡(luò )是一種高速確定性網(wǎng)絡(luò )，用于對時(shí)間有苛刻要求的應用場(chǎng)合的信息傳輸。它為對等通信提供實(shí)時(shí)控制和報文傳送服務(wù)。它作為控制器和i/o設備之間的一條高速通信鏈路，綜合了現有各種網(wǎng)絡(luò )的能力?？刂凭W(wǎng)是一種最現代化的開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )，它提供如下功能：對在同一鏈路上的i/o、實(shí)時(shí)互鎖、對等通信報文傳送和編程操作均具有相同的帶寬。對于離散和連續過(guò)程控制應用場(chǎng)合，均具有確定性和可重復性功能。

　　設備網(wǎng)現場(chǎng)總線(xiàn)devicenet devicenet基于canbus技術(shù)，用于plc與現場(chǎng)設備之間的通訊網(wǎng)絡(luò )。它可連接開(kāi)關(guān)、拖動(dòng)裝置、固態(tài)過(guò)載保護裝置、條形碼閱讀器、i/o和人機界面等，傳輸速率為125-500kbps。設備網(wǎng)絡(luò )通過(guò)一個(gè)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )，將底層的設備直接和車(chē)間級控制器相連，而無(wú)需通過(guò)硬線(xiàn)將它們與i/o模塊連接。世界范圍的150多個(gè)銷(xiāo)售商積極支持敞開(kāi)式設備網(wǎng)銷(xiāo)售者協(xié)會(huì )（odva）基于can技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )。這種64個(gè)節點(diǎn)、多支路的網(wǎng)絡(luò )，允許用一根電纜去連接500m以?xún)鹊脑O備并遠至用戶(hù)的可編程控制器，無(wú)需用導線(xiàn)把每一個(gè)設備和一個(gè)i/o機架連接起來(lái)，總之所有這一切可以減少導線(xiàn)的費用并方便安裝。

　　汽車(chē)白車(chē)身焊裝線(xiàn)系統

　　汽車(chē)焊裝線(xiàn)是將各車(chē)身沖壓件裝配、焊接成白車(chē)身的機器人系統集成生產(chǎn)線(xiàn)，結構上分成地板線(xiàn)和主拼線(xiàn)，地板線(xiàn)主要是將前底板總成、后底板總成、發(fā)動(dòng)機艙總成焊接拼合成車(chē)身下部地板，而主拼線(xiàn)是將地板線(xiàn)、車(chē)身左右側圍、前后頂橫梁、頂蓋組合成一個(gè)完整的白車(chē)身，各工位由相應的焊裝夾具、上件系統、點(diǎn)焊設備、輸送系統、點(diǎn)焊機器人、機器人控制系統及電氣輔助設備等組成。車(chē)身拼接完成后，通過(guò)在線(xiàn)測量工位完成關(guān)鍵點(diǎn)精度檢測，并與車(chē)型數模進(jìn)行比較后得出外形尺寸公差，檢查質(zhì)量，然后車(chē)身下線(xiàn)送至調整線(xiàn)進(jìn)行外觀(guān)檢查、車(chē)門(mén)、發(fā)動(dòng)機倉蓋、行李箱蓋及其他工件的安裝，至此完成了汽車(chē)焊裝的過(guò)程。

　　奇瑞汽車(chē)焊裝線(xiàn)項目控制網(wǎng)絡(luò )結構介紹（見(jiàn)附圖）

　　該項目是奇瑞新車(chē)型的車(chē)身焊裝線(xiàn)系統，設計思想體現了新時(shí)代自動(dòng)化控制系統的設計思路，整個(gè)焊裝線(xiàn)主要是由51臺kuka機器人點(diǎn)焊機器人系統和相關(guān)機械設備組成，輸送設備包括滾床、往復桿、鏈式輸送機、夾具、ems小車(chē)等，控制設備包括7套guard logix plc系統及相關(guān)的模塊，附圖是整個(gè)系統內一套plc控制區域的框架圖。