張德燚，李陽

（大連豪森瑞德設(shè)備制造有限公司，遼寧 大連 116000）

ABB機(jī)器人在白車身焊裝設(shè)備中的應(yīng)用

張德燚，李陽

（大連豪森瑞德設(shè)備制造有限公司，遼寧 大連 116000）

生產(chǎn)力的不斷進(jìn)步推動了科技的進(jìn)步與革新，建立了更加合理的生產(chǎn)關(guān)系。人力勞動已經(jīng)逐步被機(jī)械所取代。在汽車行業(yè)的四大工藝之一的白車身焊裝設(shè)備中，由于工作環(huán)境惡劣，更加增加勞動者的難度和強(qiáng)度，ABB機(jī)器人的普遍應(yīng)用大大提供了生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低了人的勞動強(qiáng)度，大大改善了勞動者的工作環(huán)境。

白車身焊裝；ABB機(jī)器人；設(shè)備

KCLC NO.:U468.1Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2017)03-59-02

引言

ABB機(jī)器人作為主流的工業(yè)機(jī)器人提供了專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)接口，并且提供了專業(yè)的點(diǎn)焊軟件包，便于設(shè)備集成商快速的集成到焊接設(shè)備的上，減少接口調(diào)試的時間。由于連線簡單，節(jié)省了大量的工作強(qiáng)度和時間，讓集成工作變得簡單、專業(yè)。

1、ABB機(jī)器人的在白車身焊裝應(yīng)用的優(yōu)勢

ABB公司致力于研發(fā)、生產(chǎn)機(jī)器人已經(jīng)有40多年的歷史，擁有全球17.5萬臺以上的機(jī)器人安裝經(jīng)驗(yàn)。ABB機(jī)器人在1994年就進(jìn)入了中國市場，經(jīng)過多年的發(fā)展，為汽車行業(yè)的白車身提供了數(shù)以萬計的解決方案。同時，ABB是世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人的制造商。在奔馳、寶馬等世界著名車企的焊裝車間隨處可見ABB工業(yè)機(jī)器人的身影。

2、ABB機(jī)器人的技術(shù)特點(diǎn)

ABB提供了友好的操作界面，提供了觸摸式的示教器。示教器的設(shè)計是按照人體工程學(xué)進(jìn)行設(shè)計的，同時適合左撇子操作，只要在屏幕中進(jìn)行切換就能適應(yīng)左撇子的操作習(xí)慣。在示教器上，絕大多數(shù)的操作都是在觸摸屏上完成的，同時也保留了必要的按鈕與操作裝置，如：急停開關(guān)、復(fù)位按鈕等。

ABB為了更好的幫助設(shè)備集成商完成焊接設(shè)備的集成，提供了RobotStudio仿真軟件。利用軟件的動畫仿真功能在白車身焊裝系統(tǒng)的動作的多種動畫效果，使得機(jī)器人工作站高度模仿真實(shí)的工作任務(wù)與工作場景情況，從而讓設(shè)計者更加詳細(xì)的完成前期設(shè)備的規(guī)劃設(shè)計工作，減少設(shè)計失誤和錯誤，提高工作效率。

3、ABB在PLC控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成

ABB公司提供了標(biāo)準(zhǔn)的GSD文件，方便設(shè)備廠商快速的將ABB在西門子的PLC中完成硬件組態(tài)，本示例選用32字節(jié)I/O，如下圖所示。

圖1

4、干涉區(qū)使用說明

ABB機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常多個機(jī)器人交互工作，因此，我們在設(shè)計中引入干涉區(qū)的概念。我們在交互信號中定義了16個干涉區(qū)，工位內(nèi)的兩臺機(jī)器人共用干涉區(qū)1-10，相鄰工位間的機(jī)器人共用干涉區(qū)11-16。以下描述中以干涉區(qū)1為例：

圖2

當(dāng)機(jī)器人發(fā)給PLC的信號DoOutOfZone1（I9.0）= ON，表示機(jī)器人在干涉區(qū)1外。當(dāng)機(jī)器人發(fā)給PLC的信號DoOutOfZone1（I9.0）= OFF，表示機(jī)器人在干涉區(qū)1內(nèi)。當(dāng)信號DoReqZone1（I11.0）= ON，表示機(jī)器人向PLC申請進(jìn)入干涉區(qū)1，PLC需要根據(jù)實(shí)際情況判斷是否允許機(jī)器人進(jìn)入干涉區(qū)1。當(dāng)機(jī)器人接收到PLC的信號DiZone1Free（Q9.0）= ON，表示PLC允許機(jī)器人進(jìn)入干涉區(qū)1。當(dāng)機(jī)器人在干涉區(qū)1外且未向PLC申請進(jìn)入干涉區(qū)1時，PLC需將對應(yīng)的允許進(jìn)入干涉區(qū)1信號DiZone1Free（Q9.0）置為OFF，若機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入干涉區(qū)1，則PLC需持續(xù)保持DiZone1Free（Q9.0）為ON狀態(tài)。進(jìn)入干涉區(qū)PLC與機(jī)器人信號處理：機(jī)器人在干涉區(qū)1外時，DoOutOfZone1（I9.0）= ON，DoReqZone1（I11.0）= ON，機(jī)器人運(yùn)動到進(jìn)入干涉區(qū)1前的運(yùn)動軌跡空間點(diǎn)（精確點(diǎn)），將信號DoReqZone1（I11.0）置為ON，向PLC申請進(jìn)入干涉區(qū)1，并等待PLC發(fā)出的DiZone1Free（Q9.0）信號為ON后開始進(jìn)入干涉區(qū)1，當(dāng)機(jī)器人開始進(jìn)入干涉區(qū)1時，機(jī)器人將信號DoReqZone1（I11.0），DoOutOfZone1（I9.0）均置為OFF，當(dāng)機(jī)器人進(jìn)入干涉區(qū)1后，PLC發(fā)出的信號DiZone1Free（Q9.0）需保持為ON狀態(tài)，當(dāng)機(jī)器人完成干涉區(qū)1內(nèi)工作離開干涉區(qū)1后，機(jī)器人將信號DoOutOfZone1（I9.0）置為ON，通知PLC該機(jī)器人已經(jīng)離開干涉區(qū)1，PLC將信號DiZone1Free（Q9.0）置為OFF，此時PLC允許其他機(jī)器人進(jìn)入干涉區(qū)1。干涉區(qū)的引入極大程度上提高了各個機(jī)器人的工作效率，也提高也設(shè)備的安全性。

5、結(jié)束語

ABB機(jī)器人在焊裝設(shè)備上的應(yīng)用使我們大大的提高了設(shè)備的自動化程度，為我們設(shè)備自動化、高效化作出了貢獻(xiàn)，設(shè)備生產(chǎn)的速度和質(zhì)量得到大大的提高，降低了工人的勞動強(qiáng)度，改善了工人的工作環(huán)境，讓工人更好的向技術(shù)型工人進(jìn)步。

[1] 西門子工廠自動化產(chǎn)品系列產(chǎn)品介紹2006.

[2] SIMATICS7-300可編程控制器硬件和安裝手冊2003.

[3] 工業(yè)機(jī)器人實(shí)操與應(yīng)用技巧.

[4] 工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用案例精析.

ABB Robot Application in Body in White Welding Equipments

Zhang Deyi, Li Yang
( Dalian howson rhett equipment manufacturing co., LTD. Liaoning Dalian 116000 )

The continuous progress of productivity has promoted the progress and innovation of science and technology, and has established more reasonable productive relations. Human labor has been replaced by machinery gradually. As one of the four main technology of automobile industry, in body in white welding equipments, the harsh working environment increases the difficulty and intensity of laborers. The common application of ABB robot greatly provides production efficiency and quality, reduces human labor intensity, and enormously improves the laborers’ working environment.

body in white welding; ABB robot; equipment

U468.1

A

1671-7988 (2017)03-59-02

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.03.023

張德燚，就職于大連豪森瑞德設(shè)備制造有限公司。