专利汇可以提供一种基于数字化工厂的汽车门板焊接柔性生产线的仿真方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于数字化工厂的 汽车 门 板 焊接 柔性生产线的仿真方法,包括下列步骤:利用数字化工厂仿真 软件 Visual Components设计汽车门板焊接柔性生产线,并对其进行 三维建模 、模拟仿真和改进优化;通过 机器视觉 技术,该生产线可以检测 工件 的完整性、焊点的总数和 位置 、正确调用焊头和胎具;通过路径规划的方法, 对焊 点进行合理的分组管理,设定每个 机械臂 的 焊接区域 并规划每个区域内机械臂的焊接次序。该仿真方法基于数字工厂,可在生产线真正投入运营之前设计好汽车门板焊接生产线、车间布局、生产过程优化、以及验证可行性和发现错误,可有效减少研发周期和企业成本。,下面是一种基于数字化工厂的汽车门板焊接柔性生产线的仿真方法专利的具体信息内容。
1.一种基于数字化工厂的汽车门板焊接柔性生产线的仿真方法,其特征在于,所述仿真方法包括:
S1、利用数字化工厂仿真软件Visual Components对汽车门板焊接柔性生产线进行三维建模,通过模拟仿真构建出生产不同类型的汽车门板焊接生产线,其中,所述汽车门板焊接生产线包括仓库存取区、机器人焊接区和传送与存储区;
S2、利用机器视觉技术,检测工件的完整性、确定胎具的选择、检测焊点的总数和位置、正确调用焊头和胎具;
S3、利用路径规划算法,对焊点进行分组,并获取所述汽车门板焊接生产线上各个任务和工序的时间。
2.根据权利要求1所述的一种基于数字化工厂的汽车门板焊接柔性生产线的仿真方法,其特征在于,所述汽车门板焊接生产线上为每个机器人焊接工位配备焊头库,用于不同类型的工件焊接,实现混线生产。
3.根据权利要求1所述的一种基于数字化工厂的汽车门板焊接柔性生产线的仿真方法,其特征在于,
所述汽车门板焊接柔性生产线上的任务包括:任务A、任务B和任务C,其中所述任务A为仓库存取,所述任务B为机器人焊接,所述任务C为传送与存储;
所述任务A包括:工序A1、工序A2,其中,所述工序A1为汽车门板存储,所述工序A2汽车门板传送;
所述任务B包括:工序B1、工序B2、工序B3、工序B4、工序B5、工序B6、工序B7、工序B8,其中,所述工序B1为抓取汽车门板并安放于空闲的胎具,所述工序B2为4-XYZ工位1中的4台四轴机器人从焊头库中更换焊头,所述工序B3为4-XYZ工位1中的4台四轴机器人根据焊点分组结果进行焊接,所述工序B4为4-XYZ工位2中的4台四轴机器人从焊头库中更换焊头,所述工序B5为4-XYZ工位2中的4台四轴机器人根据焊点分组结果进行焊接,所述工序B6为2-
6ROBOT工位中的2台六轴机器人从焊头库中更换焊头,所述工序B7为2-6ROBOT工位中的2台六轴机器人根据焊点分组结果进行焊接,所述工序B8为从胎具中分离汽车门板。
4.根据权利要求1至3任一所述的一种基于数字化工厂的汽车门板焊接柔性生产线的仿真方法,其特征在于,所述步骤S1具体包括:
S11、机器人设备的选型,分别选取抓取机器人、四轴XYZ焊接机器人以及六轴焊接机器人;
S12、机器人焊接区的搭建,其中,所述机器人焊接区包括:1个抓取机器人、8个四轴XYZ焊接机器人、2个六轴焊接机器人、4个用于装载汽车门板的可循环使用胎具、1条可升降的用于运输胎具的传送带、1条汽车门板传送带和1条成品传送带;
S13、传送与存储区的搭建,其中,所述传送与存储区包括:1个XY向传送带、1个货架、2个码垛机和3个出入货工作站;
S14、扫码装置的装配,通过固定在传送带上的红外扫码装置,在汽车门板经过的时候进行记录,确定汽车门板出现在某个工位的时间,从而实现零部件或产品的实时跟踪;
S15、视觉识别装置的装配,采用机器人视觉技术进行辅助生产,使得机器人能够自动跟踪并捕捉零件。
5.根据权利要求1至3任一所述的一种基于数字化工厂的汽车门板焊接柔性生产线的仿真方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括:
S21、工件完整性的检测,利用机器视觉技术获得工件的图像,对预处理后的工件图像进行边缘检测和轮廓提取,再进行特征匹配,从而判断出工件个数、种类、型号、尺寸信息,确定工件是否完整;
S22、焊点总数和位置的检测,当识别出工件的每个部件后,通过对比实际的工件图是否在圆圈处具有相应的焊点,如果全部具有,则工件的焊点总数和位置都是正确的;
S23、正确调用焊头和胎具,当视觉系统获得工件的外围轮廓,匹配出对应的胎具,然后将胎具信息传输到执行系统,调用正确的胎具;当视觉系统识别出工件中的各个部件,对应得到每个部件所需的焊头型号,将这些信息传输到机械臂,机械臂从焊头库选择合适的焊头,完成相应部件的焊接。
6.根据权利要求1至3任一所述的一种基于数字化工厂的汽车门板焊接柔性生产线的仿真方法,其特征在于,所述步骤S3具体包括:
S31、对汽车门板所含的焊点进行分组,基于路径规划算法,对焊点进行合理的分组,提高生产线的效率;
S32、在每个区域内,基于最小半径法,规划该区域内机械臂的焊接次序;
S33、根据焊点分组结果及数字化工厂的仿真结果,得到每个工序所需的时间,并根据所需的时间,判断是否需要通过增加或减少工位,来提升效率。
7.根据权利要求5所述的一种基于数字化工厂的汽车门板焊接柔性生产线的仿真方法,其特征在于,所述工件完整性的检测中对预处理后的工件图像采用基于分数阶积分的图像去噪算法和基于分数阶微分的图像增强算法对工件进行边缘检测和轮廓提取。
8.根据权利要求5所述的一种基于数字化工厂的汽车门板焊接柔性生产线的仿真方法,其特征在于,所述焊点总数和位置的检测中利用霍夫圆检测算法首先将工件图中应具有焊点的位置画上一定大小的圆圈,再对比实际的工件图是否在圆圈处具有相应的焊点,如果全部具有,则工件的焊点总数和位置都是正确的。
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