文章

基于西门子PDPS下的PLM产线规划设计

2021-10-04陈龙灿

604阅
PLM(Product Lifecycle Management,产品生命周期管理)包括但不仅限于零件规划与验证、装配规划与验证、机器人与自动化规划、工厂设计与优化、质量生产管理以及制造流程管理等。文章以自行车车架焊接岛的三维图纸设计和基于Process Designer及Process Simulate进行定义和仿真,论述其设计和仿真过程。
引言

       系统由自行车车架装配点焊及回转工作台整合组装焊接两部分组成,车架装配工作站由勾爪传送及固定装置、上又及对应固定装置、下又及相应固定装置、前三角架等组成。自行车组装焊接工作站由机器人安装底座、全数字化焊接电源、送丝系统、水冷焊枪、清枪剪丝机构、变位机、自行车架固定装置及回转工作台、车架搬运机械手、车架传输带等组成。

       针对车架后三角焊接生产流程,进行焊接生产线的设计,形成焊接岛(焊接工位),采用西门子Process Simulate软件实现车架焊接过程的验证,并进行仿真测试。具体实现:

       (1)针对自行车车架后三角焊接流程,进行工艺流程设计。

       (2)对上述流程采用Process Simulate建立焊接的三维生产线布局。

1 产线结构

       本系统旨在设计一套全自动无人值守和操作的整套自行车焊接加工生产线,因此系统设计中无人工操作工位。

       以一条生产线为例,本系统包括工业焊接机器人(2台)、工业搬运机械手(1台)、电控系统(3套)、1套电气系统(包含机器人控制柜、PLC柜)、自行车定位夹具(2套)、回转变位机(2套)、弧焊焊接系统(2套)、安全围栏系统(2套)、外围传输设备及相应夹具(2套)、实现2台焊接机器人对应2套焊接工装夹具及其他辅助设施设备,进行安全高效的焊接。

系统方案总体设计图

图1 系统方案总体设计图

2 焊接机器人的Process Designer定义

       ProcessDeslgner是-个依赖数据库的软件,它的所有数据分成两部分:一部分是3D数模,这部分数据是放在sysroot下,在程序内Options下选择程序数据存放地址;另一部分数据是3D数模的相互关系,这部分数据是存储在Oracle数据库中的,无法像3D数模这样在Windows下查看,只能用程序将这些关系以XML的形式导出和存放。所以,完整的PD成果必须包含该模拟中所需要调用的数模和对应的XML。

ProcessDesigner对机械手的定义

图2 ProcessDesigner对机械手的定义

       机器人本身运动并没有实际意义,工厂里有意义的是机器人接盘上安装了某种工具后,机器人操纵工具进行工作。文章中机器人是安装了焊枪(或搬运夹具),机器人按照焊枪焊接头处的坐标来运动,而不再按照机器人接盘处的坐标来运动(机器人空载时是按照6轴末端接盘来运动)。

3 Process Simulate仿真

       PD中的规划完成后,需要在PS中对上述规划进行模拟验证、空间上验证、设备与机械手焊接工作验证、搬运流程验证和相互干涉验证、可达性验证等。

       关于时间上验证,导入客户提供的工人统计数据,然后PS里会用模拟时间Verifbd Tine取代PD里的分配时间Allocated Tine这样得出的时间才是最正确的时间,PD里规划的分配时间往往是比较充裕的,PS算出来的时间只会比PD小。

4 总结

       PLM已经成为制造企业全面实现管理、经营、设计、制造和服务等过程信息化的基础。实施PLM战略,可以帮助制造企业全面规划管理模式、技术和设备升级、组织结构、业务过程、合作伙伴和客户关系。它对保证装配质量,提高装配生产效率,降低成本和减轻工人劳动强度等有积极的作用。
 
责任编辑:程玥
本文来源于互联网,e-works本着传播知识、有益学习和研究的目的进行的转载,为网友免费提供,并以尽力标明作者与出处,如有著作权人或出版方提出异议,本站将立即删除。如果您对文章转载有任何疑问请告之我们,以便我们及时纠正。联系方式:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
读者评论 (0)
请您登录/注册后再评论