基于ABPLC与FANUC机器人的自动校验涂胶系统毕业设计样本Word格式.docx

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3）涂胶作业

4）喷漆作业

在汽车制造领域，风挡玻璃涂胶系统是一项核心技术，由于胶型好坏直接影响玻璃密封性，对提高生产效率和制造质量起着举足轻重作用。

风挡玻璃涂胶系统，具备人工无法比拟优势，它行动机灵，可以将玻璃尺寸误差沿玻璃周边均匀分布，保证胶型沿玻璃周边涂布均匀性，并且精度极高，可以对玻璃自动辨认、自动拾取、一次性自动对中，大大提高了生产效率和精度。

机器人在汽车风挡玻璃涂胶系统中应用使得涂胶质量大为提高，极大地减少了风挡玻璃漏水也许，提高了汽车整体质量。

上海通用东岳汽车有限公司采用首钢莫托曼机器人有限公司输送线式汽车风挡玻璃机器人涂胶系统，日后随着生产线速不断提高，为了保证生产效率和质量同步提高，更换为上海FANUC机器人进行涂胶。

近期由于公司将要推出新车型，既有机器人涂胶系统局限性以满足加入新车型后生产能力规定，因而需要建立新涂胶系统。

该系统便是依照实际车型规定，在原有涂胶系统设计基本上进行改进设计，以满足新车型需要并提高生产效率和制造质量。

1.2国内外研究现状

近年来，国内汽车工业发展迅速，各种款式轿车层出不穷，这就迫切需要生产能尽量地满足柔性化生产规定。

由于轿车风挡玻璃质量直接影响汽车使用、顾客满意度和公司形象等诸多因素，因而，轿车风挡玻璃涂胶系统便显得十分重要。

发达国家在轿车风挡玻璃涂胶作业上，均采用各种类型不同自动化作业设备和生产线，而国内生产中，有些厂家还采用人工涂胶或自动化限度很低涂胶设备，这与激烈市场竞争和迅速发展科技水平很不相符，因此，采用自动涂胶系统在汽车生产中将是一种必然趋势。

1998年之前，国内汽车厂家机器人涂胶系统均为随整条汽车生产线从国外引进。

但随着国内生产线技术改造规定，对风挡玻璃自动涂胶系统需求也不断增长，1999年首钢莫托曼机器人有限公司研制开发了国内第一套机器人汽车风挡玻璃涂胶系统，并成功地应用于哈飞汽车制造有限公司，开创了国内自主机器人涂胶系统研制成功先河。

当前，国内自动涂胶系统应用实例中，依照胶枪安装方式划分重要有两种。

一种是玻璃定位后，以机器人握胶枪对玻璃进行涂胶方式；

另一种是将胶枪固定，机器人抓持玻璃进行涂胶方式。

首钢莫托曼机器人有限公司研制涂胶机器人采用便是第一种方式，涂完胶后由传送带将玻璃送走，已在哈飞汽车、广州本田、昌河汽车、重庆长安等汽车制造厂得到广泛应用。

采用第二种涂胶方式机器人如上海FANUC，已在上海通用、上海大众、一汽大众等汽车制造厂得到广泛应用。

从近几年汽车风挡玻璃涂胶系统发展来看，自动涂胶趋势已不容质疑，并且不断向着更高精度、更高自动化水平方向发展，向着更多使用国产系统方向发展，从这也能看出国内自动化制造水平与发达国家差距正在逐渐缩小。

上海通用东岳汽车有限公司采用是第二种方式，将胶枪固定，机器人抓持玻璃进行涂胶。

第二章涂胶系统简介

2.1系统构成

该系统重要由控制系统、机器人、供胶系统、旋转台和翻转台等构成。

控制系统重要由Logix5555、HMI、EtherNet及DeviceNet构成，完毕数据传递解决，控制整个系统；

机器人负责从旋转台上抓取玻璃进行涂胶，涂完胶后将玻璃放到旋转台上，重要是运用了机器人能精准迅速移动特点；

供胶系统重要负责供胶，依照控制信号实时变化胶量大小；

旋转台重要任务是放上玻璃后夹紧玻璃，依照玻璃形状和大小判断出玻璃类型后旋转，让待涂胶玻璃面向机器人，等待机器人抓取玻璃；

翻转台重要是接受涂完胶玻璃，然后翻转玻璃面向操作人员，等待人工取走玻璃。

2.2工作原理

操作人员将预解决好风挡玻璃放到旋转台上，放好玻璃后按一下确认按钮，旋转台上对中装置便将玻璃对中夹紧，夹紧之后通过玻璃形状大小对玻璃进行辨认，若辨认不出，便重新夹紧辨认，若再次辨认不出便产生报警信号，一旦辨认出玻璃型号，便将车型信息传送到主控制柜，主控器通过以太网将车型信息传给机器人，机器人按照传送过来车型信息，选取相应需要执行涂胶程序。

在此期间，旋转台旋转180°

面向机器人，等待机器人抓取玻璃。

机器人通过自带6个真空吸盘，吸取玻璃。

如果6个吸盘真空值达到，则将对中装置打开，机器人抓取玻璃，走到涂胶位置后对准涂胶枪头，并将涂胶设备枪阀打开，依照不同玻璃型号、大小，选取相应程序，控制涂胶轨迹和胶量，进行涂胶。

涂胶完毕后将玻璃放到翻转台上，翻转台上6个吸盘便吸住玻璃，同步机器人回到原点，然后翻转台翻转等待操作人员取玻璃。

操作人员取完玻璃走出光栅区域后，翻转台翻转回原点，等待下一次玻璃到来。

然后，循环往复。

2.3DeviceNet

2.3.1DeviceNet简介

DeviceNet是一种基于CAN（ControllerAreaNetwork）技术开放型、符合全球工业原则低成本、高性能通信网络，1994年由美国Rockwell公司开发应用。

DeviceNet使用生产者/消费者（Producer/Consumer）通信模式，容许网络上所有节点同步存取同一源数据，网络通信效率更高；

采用多信道广播信息发送方式，各个消费者可在同一时间接受到生产者所发送数据，网络运用率更高。

DeviceNet每个网络最大节点数是64个，干线长度为100～500m，可用通讯波特率分别为125kbps、250kbps和500kbps三种。

设备可由DeviceNet总线供电（最大总电流8A）或使用独立电源供电。

DeviceNet网络电缆传送网络通讯信号，并可以给网络设备供电。

宽范畴应用导致规定了不同规格电缆：

粗电缆、细电缆和扁平电缆，以合用于各种工业环境。

DeviceNet是一种低成本通信连接，它将工业设备连接到网络，减少了配线和安装工业设备时间和成本。

直接互连性在改进设备间通讯同步，提供了相称重要设备级诊断功能，可以通过主单元批示灯和数码管对常用设备故障给出提示。

线路故障和通信电源故障，也可以由主单元自动地进行检测，并且会给出提示或报警，从而可以判断故障，进行及时解决，这是通过硬接线I/O接口难以实现。

此外，DeviceNet提供了各种复杂设备间互连性及不同供货商同类部件间可互换性：

来自不同厂家设备，只要按照DeviceNet原则，即可进行互换，使顾客不必局限于同一种供货商产品，给顾客带来了更多灵活性。

2.3.2DeviceNet在系统中功能

1）传播光栅信号，保证作业人员安全。

2）在旋转台/翻转台上，通过占位开关，感应玻璃放置与否。

3）传递PLC控制信号，控制阀导，令对中装置夹紧玻璃。

4）在转台对中装置上，传递10个玻璃辨认开关判断信号到PLC，告知PLC当前玻璃类型。

图2.1玻璃类型辨认开关

玻璃辨认开关位于对中装置两侧，每侧5个，依照不同玻璃大小触发相应开关，实现辨认玻璃类型作用。

5）传播PLC控制信号，控制旋转台转向玻璃待取点。

6）传播PLC控制信号，控制真空发生器对打开吸盘阀门，并监控吸盘真空度与否达到设定值。

7）传播机器人控制信号，控制涂胶枪头，实现对玻璃涂胶。

8）通过控制空气压盘，将玻璃胶输送到伺服控制器，机器人会依照不同车型，将不同涂胶量信号送到变频器，通过变频器控制伺服控制器，达到控制涂胶量大小目。

2.4EtherNet

2.4.1EtherNet简介

EtherNet即以太网，是应用最为广泛局域网，涉及原则以太网（10Mbps）、迅速以太网（100Mbps）、千兆以太网（1000Mbps）和10G以太网，它们都符合IEEE802.3系列原则规范。

以太网重要有两种传播介质，那就是双绞线和同轴电缆。

普通状况下，EtherNet用连线或电缆将计算机和外围设备连接起来，使它们之间可以互相通讯。

用于网络实际连线称为网络“媒介”。

除物理媒介之外，所有EtherNet网络支持合同都提供复杂数据传播和网络管理功能。

本设计采用传播控制合同/网际合同（TCP/IP），用于网络内部或网际间通信。

2.4.2EtherNet在系统中功能

在该系统中，主控PLCLogix5555与HMI和机器人之间连接是通过EtherNet实现。

凡是具备记忆性内存模块设备（如HMI和机器人），在进行通信连接时，规定使用EtherNet。

这种类型通讯连接是GM通过对设备通讯安全级别和稳定性方面综合评估考虑后制定，在全球各个GM制造工厂均采用这种原则化通讯方式，即所谓GM北美原则。

运用EtherNet长处在于：

增长系统功能，将系统控制细化，点面结合。

HMI可以如实记录系统运营状况，如故障记录，现场设备运营状态，相邻设备运营状况，以太网链接状况以及暗灯系统指令控制等。

2.5供胶系统

2.5.1供胶系统构成

供胶系统重要由5某些构成：

空气压盘、加热器、伺服控制器、伺服电机、中间继电器。

2.5.2供胶系统各某些功能

1）空气压盘：

给胶桶加压，使胶从胶桶沿管路流出，为系统供胶。

2）加热器：

通过不同加热器给玻璃胶进行加热，防止由于温度低而导致玻璃胶过于稠密，给涂胶带来困难。

3）伺服控制器：

通过控制伺服电机精确无误地控制出胶量。

4）伺服电机：

作为执行机构控制出胶量。

5）中间继电器：

通过中间继电器完毕对伺服电机控制，对机器人枪阀启动、停止控制，对各项加热器控制。

中间继电器相称于控制纽带，完毕对各种元器件控制。

2.6FANUC机器人

采用FANUC系统不但由于其高质量、高性能、全功能。

还由于如下特点：

1、设计中大量采用模块化构造，易于拆装，控制板高度集成，可靠性大大提高，并且便于维修、更换。

2、具备很强抵抗恶劣环境影响能力。

其工作环境温度为0～45℃，相对湿度为75℃。

3、有较完善保护办法。

FANUC对自身系统采用比较好保护电路。

4、FANUC系统所配备系统软件具备比较齐全基本功能和选项功能。

5、提供大量丰富PMC信号和PMC功能指令，增长了编程灵活性。

6、具备很强DNC功能。

系统提供串行RS232C传播接口，使通用计算机PC和机床之间数据传播能以便。

可靠地进行，从而实现高速DNC操作。

7、提供丰富维修报警和诊断功能。

FANCE维修手册为顾客提供了大量报警信息，并且以不同类别进行分类。

下面对机器人设备做一简朴简介：

图2.2转台图2.3机器人上自带真空吸盘

图2.4涂胶枪头图2.5翻转台

图2.6机器人及控制柜

图2.7机器人控制俯视图

机器人是涂胶系统最为重要构成某些，通过示教器精准地控制机器人运动轨迹，达到人工无法实现速度和精度。

并且该机器人具备高性能碰撞检测机能，不必