乘用车柔性涂装生产线的智能控制技术研究
本文选题:柔性涂装线 + AVI ; 参考:《江苏大学》2017年硕士论文
【摘要】:随着生活水平的升高,人们对于家用汽车的需求量日益加大。传统的单一车型汽车涂装生产线已经不能满足当前汽车涂装的生产要求。为了适应当前汽车行业的小批量、多品种和个性化的特点,各大汽车厂商不断加大资金和技术的投入,改进生产工艺,提高生产效率。本文主要对乘用车柔性涂装生产线如何实现多车型同平台共线生产的关键技术进行研究。实现多车型柔性化生产的关键,是以柔性化输送设备设计和机器人自动喷涂作为基础,解决多车型车身识别以及车型切换引起的输送链扰动问题。所以,本文的研究重点主要在如下几个方面:1、从涂装输送设备设计方面,分析涂装柔性化实现的条件。在机械方面,对输送滑撬进行多功能设计和改进,通过前后支点组合,来对不同的车身进行固定;对载码体安装位置的选择,为车身信息的存储和传输做准备。在电气方面,对无线射频技术作研究,分析AVI系统中车体信息的存储和传递,并对车型和颜色识别进行软件设计。2、从机器人自动喷涂方面,分析涂装柔性化实现的条件。对喷涂机器人选型以及油漆雾化等进行研究,分析机器人喷涂系统工作原理以及车型颜色喷涂代码设计,对机器人多车型喷涂软件进行总体设计,并建立喷涂程序的标准化模块。3、针对多种车型变化引起的输送链扰动问题,引入模糊PID算法对涂装线自动调速系统的智能控制进行研究。对自动调速系统进行模型搭建、控制策略选择以及控制器设计。通过MATLAB的Simulink仿真模块,从系统响应、额定转速变化以及负载干扰等角度对调速系统进行仿真分析,比较常规PID控制与模糊PID控制的优劣,验证模糊PID控制方法的优越性。4、在软件设计方面,利用AB公司的RSLogix5000编程软件对面漆线的输送链运行、RFID数据传递以及车型颜色编码识别等进行软件设计。利用AB公司的FactoryTalk View人机界面软件对现场触摸屏和上位机监控系统进行设计,为自动调速控制系统现场试验验证做准备,并对工业现场试验情况和调试环节出现的问题以及处理方案进行总结。软件仿真结果和现场试验情况表明:所设计的柔性涂装线能实现多款车身的柔性涂装,其自动调速控制系统能够解决多车型切换引起的输送带链速控制性能下降问题。该研究结果对实现乘用车柔性涂装生产具有促进作用。
[Abstract]:With the rise of living standards, the demand for domestic cars is increasing day by day.The traditional single vehicle vehicle painting production line can not meet the current production requirements of automotive painting.In order to adapt to the characteristics of small batch, multi-variety and individualized automobile industry, the major automobile manufacturers increase the investment of capital and technology, improve the production process and improve the production efficiency.In this paper, the key technology of how to realize the collinear production of multi-vehicle on the same platform in the flexible painting production line of passenger car is studied.The key to realize flexible multi-vehicle production is to solve the problem of vehicle chain disturbance caused by multi-vehicle body identification and vehicle switching based on flexible conveying equipment design and robot automatic spraying.Therefore, the main research focus of this paper is as follows: 1, from the aspect of coating transportation equipment design, the paper analyzes the conditions of coating flexibility.In the mechanical aspect, the multi-function design and improvement of the conveying skid are carried out, the different body is fixed by the combination of the front and rear fulcrum, and the choice of the mounting position of the carrier body is prepared for the storage and transmission of the body information.In the electric aspect, the wireless radio frequency technology is studied, the storage and transmission of the car body information in the AVI system are analyzed, and the software design of vehicle and color identification is carried out. From the aspect of robot automatic spraying, the conditions of the flexible painting are analyzed.This paper studies the selection of spraying robot and the spray spray of paint, analyzes the working principle of the robot spraying system and the design of color spray code for the vehicle model, and carries on the overall design of the multi-model spraying software of the robot.The standardized module. 3 of spraying program is established. The fuzzy PID algorithm is introduced to study the intelligent control of the automatic speed regulation system of coating line in view of the disturbance of transportation chain caused by the variety of vehicle type.The automatic speed regulation system model, control strategy selection and controller design.Through the Simulink simulation module of MATLAB, the speed regulating system is simulated and analyzed from the aspects of system response, rated speed change and load disturbance, and the advantages and disadvantages of conventional PID control and fuzzy PID control are compared.The superiority of fuzzy PID control method is verified. In the aspect of software design, the software is designed by using the RSLogix5000 programming software of AB Company, which runs on the conveyor chain of the paint line opposite to the paint line and carries out the data transfer and the color code identification of the vehicle model.By using FactoryTalk View man-machine interface software of AB Company, the spot touch screen and host computer monitoring system are designed to prepare for the field test verification of automatic speed regulation control system.And the industrial field test and debugging problems and solutions are summarized.The results of software simulation and field test show that the designed flexible coating line can realize the flexible coating of many kinds of car body, and its automatic speed control system can solve the problem of the deterioration of the speed control performance of the conveyor belt caused by the multi-vehicle switch.The research results can promote the flexible painting production of passenger cars.
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP273
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,本文编号:1759407
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