專利名稱：白車身頂蓋激光釬焊工藝控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種白車身頂蓋激光釬焊工藝控制裝置，特別涉及到汽車白車身頂蓋激光釬焊生產(chǎn)線的工藝控制裝置。
背景技術(shù)：
中國轎車年產(chǎn)已經(jīng)達到2000萬輛，以塑料基的頂蓋裝飾條為例，每臺車成本價在單車50元以上，那么每年至少需要10億元的制造成本。某些高檔車的鋁基裝飾條為單車180元左右。使用激光釬焊進行頂蓋焊接僅需要焊絲及水、氣、電的費用，除了前期設(shè)備投入，后期的使用、維護費用非常低廉。汽車白車身頂蓋激光釬焊生產(chǎn)線在汽車主機廠的應(yīng)用呈現(xiàn)越來越多的趨勢。白車身頂蓋激光釬焊生產(chǎn)線涉及的設(shè)備單元較多，工藝控制比較復(fù)雜，影響焊接質(zhì)量的因素較多。工業(yè)生產(chǎn)中引起故障的原因主要有設(shè)備故障、工藝參數(shù)的設(shè)置、車身零件尺寸的偏差、自動化系統(tǒng)的不穩(wěn)定等。高節(jié)拍高強度的工業(yè)生產(chǎn)對設(shè)備以及工藝的穩(wěn)定性要求極高，因此需要建立功能完善的工藝控制系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種白車身頂蓋激光釬焊工藝控制裝置，能將汽車白車身頂蓋激光釬焊生產(chǎn)線中的各個控制功能集成，保證焊接質(zhì)量和設(shè)備的穩(wěn)定性。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種白車身頂蓋激光釬焊工藝控制裝置，所述工藝控制裝置包括焊接機器人、激光器、焊接頭、功率計、工藝控制柜，所述工藝控制柜包括PLC控制器；其中，所述PLC控制器通過DEVICENET總線分別與遠程控制柜、所述焊接機器人、焊接頭、激光器連接，傳遞控制信號，進行數(shù)據(jù)交換；所述PLC控制器與所述功率計連接，通過模擬量I/O轉(zhuǎn)換，所述功率計將測得的功率傳遞給所述PLC控制器；所述PLC控制器通過以太網(wǎng)與輸入顯示器連接，用于工藝參數(shù)的設(shè)置、設(shè)備控制及設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控。作為優(yōu)選方案，PC通過以太網(wǎng)分別與所述PLC控制器、焊接頭和激光器連接，進行上傳/下載PLC控制程序以及設(shè)置焊接頭、激光器的參數(shù)。作為優(yōu)選方案，所述PLC控制器通過硬連接線分別與所述焊接機器人、激光器、主控制柜連接，傳遞安全信號；送絲機、熱絲機的控制信號通過硬連接線經(jīng)過遠程控制接線盒中轉(zhuǎn)與遠程控制柜連接，進行數(shù)據(jù)交換。作為優(yōu)選方案，所述功率計、送絲機、焊接頭、遠程控制柜及遠程接線盒由所述工藝控制柜供電控制，所述熱絲機由所述遠程接線盒供電控制。作為優(yōu)選方案，所述輸入顯示器是觸摸屏。作為優(yōu)選方案，所述觸摸屏安裝于所述工藝控制柜上。作為優(yōu)選方案，所述PLC控制器通過模擬量I/O轉(zhuǎn)換與輔助氣流量傳感器、冷卻水流量傳感器連接，用于檢測焊接輔助氣和焊接頭冷卻水的流量大小。本實用新型達到的技術(shù)效果如下本實用新型白車身頂蓋激光釬焊工藝控制裝置，能將汽車白車身頂蓋激光釬焊生產(chǎn)線中的各個控制功能集成，通過工藝控制柜實現(xiàn)對激光器、激光釬焊頭、送絲機、熱絲機等的邏輯順序控制。能夠?qū)す馄鞯墓β蔬M行手動、自動檢測，有效的減少了設(shè)備的故障停機率。同時保證了焊接的質(zhì)量和設(shè)備的穩(wěn)定性，實現(xiàn)故障顯示、故障報警、故障停機功能。
圖1是本實用新型白車身頂蓋激光釬焊工藝控制裝置的設(shè)備連接圖。其中《 4- ”表示通過DEVICENET總線連接； 4................................................. ，，表示通過以太網(wǎng)連接; 1----------> ”表示通過硬連接線連接； 1---------------^ ”表示電源連接; -------------------------------- ，，表示通過模擬量I/O連接。
具體實施方式
如圖1所示為本實用新型白車身頂蓋激光釬焊工藝控制裝置的設(shè)備連接圖，工藝控制裝置包括工藝控制柜1，工藝控制柜I根據(jù)焊接工藝要求，使焊接機器人6、送絲機7、熱絲機8、激光器11和焊接頭13、功率計5等相關(guān)外圍設(shè)備有序地完成各自的動作。工藝控制柜I又包括PLC控制器2和觸摸屏3。觸摸屏3主要是進行工藝參數(shù)的設(shè)置，PLC控制器2則是對外部設(shè)備邏輯控制，二者通過以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)交換。而工藝控制柜I中PLC控制器2的程序上傳/下載以及焊接頭13、激光器11的參數(shù)設(shè)置均通過以太網(wǎng)與PC 12進行連接。工藝控制柜I通過DEVICENET總線分別與遠程控制柜10、焊接機器人6連接、遠程控制柜10、焊接頭13、激光器11連接，傳遞控制信號，進行數(shù)據(jù)交換。工藝控制柜I還通過硬連接線分別與焊接機器人6、激光器11、主控制柜4連接，傳遞安全信號及設(shè)備電源供電；送絲機7、熱絲機8的控制信號通過硬連接線經(jīng)過遠程控制接線盒9中轉(zhuǎn)與遠程控制柜10連接，進行數(shù)據(jù)交換。此外，遠程控制柜10還通過硬連接線與氣體控制裝置16連接。輔助氣流量傳感器14和冷卻水流量傳感器15通過模擬量I/O分別與PLC控制器2連接。輔助氣和冷卻水流量開關(guān)，用于實時準確地檢測焊接輔助氣和焊接頭13冷卻水的流量大小，并對檢測結(jié)果予以提醒或停機處理。功率計5安裝在焊接工位一側(cè)，且焊接機器人5能夠到達的工作區(qū)域，用于測量激光器11的功率，通過模擬量I/o轉(zhuǎn)換，將測得的結(jié)果傳遞反饋給PLC控制器2，并對檢測結(jié)果予以提示、警告或停機的處理。工藝控制柜I能夠?qū)崿F(xiàn)手動和自動兩種檢測激光器11功率的方式，在非自動焊接時，按下請求按鈕焊接機器人6自動移動到功率計5位置執(zhí)行激光器11功率檢測；在自動焊接時，如果打開自動檢測功能，則焊接機器人6到達設(shè)定檢測次數(shù)后自動移動到功率檢測位置進行功率檢測，檢測完成后焊接機器人6自動返回到起始位置。功率計5通過PLC控制器2提供的24V電源，將測得結(jié)果轉(zhuǎn)換成Γ20πιΑ的電流型模擬量反饋給工藝控制柜I中的PLC控制器2，PLC控制器2將檢測結(jié)果與預(yù)設(shè)值進行比較并做相應(yīng)的處理。此外，送絲機7、焊接頭13、遠程接線盒9以及遠程控制柜10都是由工藝控制柜I供電；而熱絲機9則由遠程接線盒9供電。如表I所示的工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫，觸摸屏3與PLC控制器2通過以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通訊，在觸摸屏3上能夠?qū)附庸に噮?shù)進行設(shè)定，數(shù)據(jù)庫能夠存儲30組工藝參數(shù)。焊接過程中，根據(jù)焊接工藝的需要在同一條焊縫里的不同位置使用不同的焊接工藝參數(shù)，焊接工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)同一條焊縫里自動切換焊接工藝參數(shù)，無需人工干預(yù)。除此之外，觸摸屏3還用于顯示現(xiàn)場設(shè)備的實時狀態(tài)和對設(shè)備的手動操作、故障診斷和參數(shù)設(shè)定。表I工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫
權(quán)利要求1.一種白車身頂蓋激光釬焊工藝控制裝置，所述工藝控制裝置包括焊接機器人、激光器、焊接頭、功率計、工藝控制柜，其特征在于，所述工藝控制柜包括PLC控制器；其中，所述PLC控制器通過DEVICENET總線分別與遠程控制柜、所述焊接機器人、焊接頭、激光器連接，傳遞控制信號，進行數(shù)據(jù)交換；所述PLC控制器與所述功率計連接，通過模擬量I/O轉(zhuǎn)換，所述功率計將測得的功率傳遞給所述PLC控制器；所述PLC控制器通過以太網(wǎng)與輸入顯示器連接，用于工藝參數(shù)的設(shè)置、設(shè)備控制及設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白車身頂蓋激光釬焊工藝控制裝置，其特征在于，PC通過以太網(wǎng)分別與所述PLC控制器、焊接頭和激光器連接，進行上傳/下載PLC控制程序以及設(shè)置焊接頭、激光器的參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白車身頂蓋激光釬焊工藝控制裝置，其特征在于，所述PLC控制器通過硬連接線分別與所述焊接機器人、激光器、主控制柜連接，傳遞安全信號；送絲機、 熱絲機的控制信號通過硬連接線經(jīng)過遠程控制接線盒中轉(zhuǎn)與遠程控制柜連接，進行數(shù)據(jù)交換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白車身頂蓋激光釬焊工藝控制裝置，其特征在于，所述功率計、送絲機、焊接頭、遠程控制柜及遠程接線盒由所述工藝控制柜供電控制，所述熱絲機由所述遠程接線盒供電控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白車身頂蓋激光釬焊工藝控制裝置，其特征在于，所述輸入顯示器是觸摸屏。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的白車身頂蓋激光釬焊工藝控制裝置，其特征在于，所述觸摸屏安裝于所述工藝控制柜上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白車身頂蓋激光釬焊工藝控制裝置，其特征在于，所述PLC控制器通過模擬量I/o轉(zhuǎn)換與輔助氣流量傳感器、冷卻水流量傳感器連接，用于檢測焊接輔助氣和焊接頭冷卻水的流量大小。
專利摘要本實用新型公開了一種白車身頂蓋激光釬焊工藝控制裝置，該工藝控制裝置包括焊接機器人、激光器、焊接頭、功率計、工藝控制柜，所述工藝控制柜包括PLC控制器；該PLC控制器通過DEVICENET總線分別與遠程控制柜、焊接機器人、焊接頭、激光器連接，傳遞控制信號，進行數(shù)據(jù)交換；所述功率計與該PLC控制器連接，通過模擬量I/O轉(zhuǎn)換，將測得的功率傳遞給該PLC控制器；該PLC控制器通過以太網(wǎng)與輸入顯示器連接，用于工藝參數(shù)的設(shè)置、設(shè)備控制及設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控。本實用新型白車身頂蓋激光釬焊工藝控制裝置能將汽車白車身頂蓋激光釬焊生產(chǎn)線中的各個控制功能集成，保證焊接質(zhì)量和設(shè)備的穩(wěn)定性。同時實現(xiàn)了故障顯示、故障報警、故障停機功能。
文檔編號G05B19/418GK202845981SQ20122049666
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者阮小進, 鄧家科, 李斌, 王征, 郭平華, 付遠兵, 國莉, 蔡青, 寇瑞環(huán), 劉洋, 程思, 陳炎梅 申請人:武漢法利萊切割系統(tǒng)工程有限責任公司