ABB機器人在白車身焊裝設備中的應用

張德燚，李陽

（大連豪森瑞德設備制造有限公司，遼寧 大連 116000）

ABB機器人在白車身焊裝設備中的應用

張德燚，李陽

（大連豪森瑞德設備制造有限公司，遼寧 大連 116000）

生產力的不斷進步推動了科技的進步與革新，建立了更加合理的生產關系。人力勞動已經逐步被機械所取代。在汽車行業(yè)的四大工藝之一的白車身焊裝設備中，由于工作環(huán)境惡劣，更加增加勞動者的難度和強度，ABB機器人的普遍應用大大提供了生產效率和質量，降低了人的勞動強度，大大改善了勞動者的工作環(huán)境。

白車身焊裝；ABB機器人；設備

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

引言

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

1、ABB機器人的在白車身焊裝應用的優(yōu)勢

ABB公司致力于研發(fā)、生產機器人已經有40多年的歷史，擁有全球17.5萬臺以上的機器人安裝經驗。ABB機器人在1994年就進入了中國市場，經過多年的發(fā)展，為汽車行業(yè)的白車身提供了數以萬計的解決方案。同時，ABB是世界上第一臺工業(yè)機器人的制造商。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)機器人的身影。

2、ABB機器人的技術特點

ABB提供了友好的操作界面，提供了觸摸式的示教器。示教器的設計是按照人體工程學進行設計的，同時適合左撇子操作，只要在屏幕中進行切換就能適應左撇子的操作習慣。在示教器上，絕大多數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、復位按鈕等。

ABB為了更好的幫助設備集成商完成焊接設備的集成，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，使得機器人工作站高度模仿真實的工作任務與工作場景情況，從而讓設計者更加詳細的完成前期設備的規(guī)劃設計工作，減少設計失誤和錯誤，提高工作效率。

3、ABB在PLC控制系統(tǒng)的硬件構成

ABB公司提供了標準的GSD文件，方便設備廠商快速的將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機器人在實際應用中經常多個機器人交互工作，因此，我們在設計中引入干涉區(qū)的概念。我們在交互信號中定義了16個干涉區(qū)，工位內的兩臺機器人共用干涉區(qū)1-10，相鄰工位間的機器人共用干涉區(qū)11-16。以下描述中以干涉區(qū)1為例：

圖2

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

5、結束語

ABB機器人在焊裝設備上的應用使我們大大的提高了設備的自動化程度，為我們設備自動化、高效化作出了貢獻，設備生產的速度和質量得到大大的提高，降低了工人的勞動強度，改善了工人的工作環(huán)境，讓工人更好的向技術型工人進步。

[1] 西門子工廠自動化產品系列產品介紹2006.

[2] SIMATICS7-300可編程控制器硬件和安裝手冊2003.

[3] 工業(yè)機器人實操與應用技巧.

[4] 工業(yè)機器人典型應用案例精析.

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備制造有限公司。