Ian Process Designer/Process Simulate的白车身焊装线三维建模

Ian Process Designer/Process Simulate的白车身焊装线三维建模

王锐

柯马（上海）工程有限公司 -大连分公司 辽宁省大连市 116000

摘要：近几年随着汽车工业得高速发展，由Tecnomatix公司开发的Process Designer/Process Simulate软件在汽车白车身焊装车间的应用越来越广泛。本文着重介绍了Process Designer/Process Simulate软件在规划焊装生产线的思路/方法已经软件本身的特点以及对电脑等硬件设施的需求。

关键词：汽车白车身；Process Designer；Process Simulate

1. Process Designer/Process Simulate 软件操作界面：

2. Process Designer/Process Simulate 数据结构

Process Designer/Process Simulate的数据存放在两个位置：

System root：与eM database中的节点相关的所有外部文件都存储在此路径下（主要包括如产品和资源的3D、excel、AutoCAD 文件等）。

常用的System root结构如下图：

Oracle 数据库：存储项目的所有对象节点及其关联关系（实时读写）

3. Process Designer/Process Simulate的工作模式

   1. 导入产品、焊点等制造特征。

   2. 将产品和焊点分配到各工位/操作。根据生产线结构和零件的上件顺序，将焊点等制造特征分配给相应的工位/焊接操作

   3. 分配产品和焊点到工位。并生成Pert图和IPA(In Process Assembly)

   4. 进行工艺及3D Layout排布验证。

• 定义工位资源：

车身规划标准资源库按照人力资源、物流设备、制图模版、传送技术、机器人技术、钢结构、保护控制技术、夹具技术和工具对所有资源数据进行分类管理

所有的资源均有3D Process Simulate（COJT）数据、2D 数据以及预览图，并且与实际的某一型号设备是对应的。

1. 5. Process Simulate焊装生产设计与仿真

在Process Simulate可以使实现对焊点、焊缝、涂胶等制造特征的数据管理，根据整厂生产任务制定的工位街拍要求，平衡每个工位的工作任务，使每个机器人或者操作工的利用率维持在一个相对合理的水平。

机器人选型：根据具体的工艺排布，充分考虑机器人的适用性、经济性等原则合理选择机器人型号，并进行仿真验证（验证内容包括机器人工具、夹具等）

验证3D Layout排布以及安全性：整条生产线由多种设备组成，各种设备的位置、机器人的可达范围以及人机交互的安全性是影响一条生产线是否能够正常投入使用的重要因素。

干涉验证：在规划机器人或者操作工作业路径时，可以利用Process Simulate软件自带的干涉检查功能进行干涉检查，有效的避免干涉现象^[1]。

生产线安全方案规划验证：基于Process Simulate，德国W.E.S.T公司开发的Robot Safety模块，可以安装内置入Process Simulate，此插件可以设计绘制Robot Safety Zone，结合干涉检查，大大提高了规划人机交互的安全方案的效率及可靠性。

1. 6. 基于Process Simulate的节拍与方案可行性分析

Process Simulate通过加载机器人离线控制器可以对工位完成工作内容时间进行计算和验证。保证不超节拍，并优化平衡各工位机器人及操作工的利用率。目前市场上主流的机器人控制器都可以从机器人相应的官网及西门子官网获得。例如：KUKA机器人、ABB机器人、COMAU机器人以及FANUC机器人。

1. 7. Offline Programming

机器人离线程序包含机器人路径、电气PLC信号输入以及干涉区设置等信息。选择相应的机器人控制器参数，设置包括Motion、Robot Speed Data、Zone DATA、Load Data、Tool Data、WOBJ、Spot Data、Welding Time等参数，写入机器人程序中，到现场导入机器人即可使用，缩短了规划、调试生产线周期，提高生产线可靠性。

4. 小结

Process Designer/Process Simulate规划白车身焊装生产线提供了可靠的设计验证平台，提高设备利用率，缩短了整个生产线设计、规划以及投入使用的周期。

文献

1. 崔鹏 基于ROBCAD的焊装线三维建模、仿真与评价方法的研究.硕士论文(1)，2009:5-6