论文部分内容阅读
现如今,以“代工”的形式对各式产品进行装配在电子企业屡见不鲜,所以自动化生产线在生产车间已经得到了广泛的应用。但是,面对当下顾客消费水平的日益增长,企业开始关注如何利用现有的技术缩短生产周期、提高生产效率来满足市场需求。本文主要研究,在提高产品稳定性、缩小劳动成本来提高产率的前提下,一个以提高UPH为目的的液晶显示屏装配的自动化产线控制系统。该生产线以PLC为核心、以操作盘或触摸屏为输入设备,采用运转灵活的自动化运输系统Montrac,主控PLC与Montrac的控制器TC2U(共有12个)进行UDP通讯;单站PLC通过西门子网络技术Profinet工业以太网,与机器人、HMI进行数据交换和管理;Cognex Camera与Robot的通讯方式通过Profinet方式进行;上位机软件采用当前主流组态软件intouch 2014,并作为工位监控以及数据源采集交互的主体软件;搭配intouch自带的SQL Server 2012 Express版本作为数据库,形成一套MP Line的数据采集系统,以此实现完成对各站、传感器的控制。本人参与其中的是如下三大模块:第一个模块是对单站S7-1200 PLC CPU1214C控制西门子红黄绿报警器塔灯的IO配置以及PLC附加模块SM1221、SM1223的外围IO配置电路设计。软件方面:在PLC中进行功能块分类,分成FB、DB、FC三块;在PLC内部对所有报警信号进行处理,最终把报警信号传递给单站PC,实现相对应的错误提醒;在PLC中实现对相机拍照过程的控制和拍照结果的判定,相机的程序入口为FC300,主要功能由FB300(Camera_Control)和FB303(Camera_Data)构成。第二个模块是在robot studio中对机器人实现DHA站的部分编程,使得机器人根据语句完成抓取、撕膜、检测、装配。同时研究了机器人轨迹跟踪控制算法中的PID+前馈控制算法,采用经典的PID+实时重力补偿,控制结果更接近实际。在进入无尘室调试机器人机台时,在现场工程师的指导之下,通过位置单元标定、机器人坐标系建立、传感器校准、两次精调以及手眼标定完成了一机台的调试。第三个模块中首先是利用Putty与TC2U进行连接,然后对Montrac运输系统调度原理中的Shuttle调度、Switch调度以及各环并行调度的研究并在实际生产线上的应用,极大程度实现了物料配送与工作站作业操作的有机衔接。最终整个自动化产线调试结束时,通过了GRR、CPK测试,为增加UPH值,设计了一个小车的缓存区,解决小车进出站循环时间过大问题,最终达到了企业的生产要求水平。