[发明专利]一种汽车焊装生产线虚拟试生产系统及方法

说明书

本发明公开了一种汽车焊装生产线虚拟试生产系统，包括3D虚拟模块、模拟仿真模块、连接机器人控制器模块，所述的3D虚拟模块将生产线的标准设备和非标准设备进行全局布置；所述的模拟仿真模块规划机器人运动轨迹和非标工装运动轨迹；所述的模拟仿真模块通过连接机器人控制器模块与机器人控制器连接，将规划后的机器人运动轨迹送入机器人控制器中，所述的机器人控制器控制机器人按照规划轨迹联动查看是否存在干涉。本发明的优点在于：提前验证生产线是否满足要求，对生产线的程序和布置提前进行调试，大大的缩短了焊装生产线集成时间，符合现场市场对白车身开发时间越来越短的要求；及早发现程序的问题和差错；缩短生产线生产准备时间。

技术领域

本发明涉及自动化生产线领域，特别涉及一种汽车焊装生产线虚拟试生产系统及方法

背景技术

随着汽车行业飞速发展，白车身的开发周期和成本要求越来越高，人工编程后现场直接使用可能产生的后果：①机器人与机器人相撞；②设备与设备相撞；③设备与机器人相撞；④设备伤人等；产生上述事件的原因：a编程人员没有彻底理解生产线的工艺；b编程人员能力不足；c编程人员疏忽导致；所有新建的生产线常常故障率较高，尤其在刚投入生产的时候。目前制作一条自动化生产线，集成时间占的比率最大。主要是编程人员需要考虑各种情况下，生产线出现的情况。与之相比，经过虚拟试生产后的程序，现场故障率极低；虚拟试生产技术能够：①及早验证整个生产线的功能；②及早发现程序的问题和差错；③缩短生产线生产准备时间；④破坏性试验；虚拟试生产技术是未来发展的主流方向，越来越受到关注。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种汽车焊装生产线虚拟试生产系统及方法，以提高了编程人员编程准确率，缩短生产线生产准备时间，节约集成成本，缩短了白车身开发周期。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种汽车焊装生产线虚拟试生产系统，包括3D虚拟模块、模拟仿真模块、连接机器人控制器模块，所述的3D虚拟模块将生产线的标准设备和非标准设备进行全局布置；所述的模拟仿真模块规划机器人运动轨迹和非标工装运动轨迹；所述的模拟仿真模块通过连接机器人控制器模块与机器人控制器连接，将规划后的机器人运动轨迹送入机器人控制器中，所述的机器人控制器控制机器人按照规划轨迹联动查看是否存在干涉。查看确认运动轨迹是否顺畅圆滑。

还包括信号创建模块，所述的信号创建模块用于在电脑中创建虚拟信号，虚拟信号用于控制机器人或非标工装进行运动。

该系统还包括连接物理PLC模块，所述的连接物理PLC模块与电脑连接，用于将编写好的控制程序与虚拟信号结合，控制机器人或非标工装运动，以验证编程是否存在漏洞。

所述的3D虚拟模块将生产线的标准设备和非标准设备进行全局布置后判断全局布置中设备间、设备与厂房立柱间是否有干涉。

机器人运动轨迹为机器人起始点、机器人过渡点、机器人作业点最后回到起始点形成的闭环轨迹。

一种汽车焊装生产线虚拟试生产方法，包括

CAD环境创建：根据白车身工艺和技术参数，确定机器人、焊钳数量、机器人与工装夹具的位置信息，形成初步的布局图；

虚拟3D环境生产：将初步形成的2D创建的布局图导入到3D虚拟环境中，将各个设备分别调入，形成虚拟的3D环境，查看静态下各设备间、设备与厂房之间是否有干涉；

模拟仿真：在虚拟的3D环境中，规划机器人的轨迹，规划完毕后，将机器人进行联动，查看机器人间的干涉区；规划非标设备的轨迹，设置非标设备按照规划的轨迹运动。

信号创建模块在电脑中创建虚拟信号，用于在虚拟信号被激活后，机器人或非标工装工作；

生产线的逻辑控制程序与电脑连接，逻辑控制程序按预设逻辑激活虚拟信号，以控制机器人、非标工装运动，查看机器人的运动、非标工装的运动的先后次序是否符合工艺要求。