智能机器人喷涂软件控制系统征求意见稿

1T/CASMEXXXX—2023智能机器人喷涂软件控制系统本文件规定了智能机器人喷涂软件控制系统的基本要求、系统架构、系统功能、技术要求、运行维护的内容。本文件适用于智能机器人喷涂软件控制系统的运行和管理。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T39466.1-2020ERP、MES与控制系统之间软件互联互通接口第1部分：通用要求3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1喷涂软件sprayingsoftware喷涂软件是用于精确控制电荷分布和喷涂流量等参数，以确保涂料均匀喷涂在工件表面，并达到预定的涂层厚度的喷涂控制软件。3.2智能喷涂机器人intelligentsprayingrobot智能喷涂机器人是一种专门用于自动化喷涂任务，具有自主感知、决策和执行能力的的机器人。4基本原则4.1可靠性智能机器人喷涂软件控制系统应具备高度的可靠性，保证智能机器人喷涂作业的稳定运行。4.2实时性智能机器人喷涂软件控制系统应具备高度的实时性，保证智能机器人喷涂软件的快速响应和执行任务的高效率。4.3扩展性智能机器人喷涂软件控制系统应具备较好的扩展性，能够适应喷涂软件的更新和技术升级。4.4维护性智能机器人喷涂软件控制系统应具有较好的维护性，配备相关技术人员和技术文件，保证控制系统的正常运行和日常维护。5基本要求5.1智能机器人喷涂软件控制系统应配备符合其设计要求的相关配套设施及软件。5.2智能机器人喷涂软件控制系统应在电源220V/380V(-10%)、50Hz的条件下运行，连续正常运行时间应不少于8个小时。5.3智能机器人喷涂软件控制系统应精准控制涂料厚度，实现涂料的自动喷涂。2T/CASMEXXXX—20235.4智能机器人喷涂软件控制系统对关键的喷涂参数应具有全自动控制、监控、显示和保护能力，对不同类型零件的喷涂参数和喷涂加工程序可进行存储和调节。5.5智能机器人喷涂软件控制系统应对喷涂质量进行控制，喷涂质量控制应符合以下要求：a)材质无凹坑、夹层，边沿无毛刺、焊接接头、咬边，凸出处应打磨光滑；b)材质表面应无锈蚀、酸、碱、油脂等污物；c)若无特殊规定，结构件表面喷砂除锈等级应达到Sa2.5级，其他部件表面除锈等级应达到Sa2级或St3级；d)涂料干透后漆膜应牢固的粘阻在涂面上，外观薄膜应均匀细致、光亮平整、颜色一致；e)涂料干透后，不得存在发粘、脆裂、脱皮、皱皮、气泡、斑痕及粘附颗粒杂质等缺陷。5.6智能机器人喷涂软件控制系统应符合相关技术文件，若与生产厂家要求不一致，应按照标准较高要求执行。6系统架构智能喷涂软件控制系统应包括但不限于以下内容：a)控制主机；b)工艺车型自动识别系统；c)精准定位系统d)通信系统；e)运动控制系统；f)喷涂控制系统；g)故障报警系统。7工艺车型自动识别系统7.1适用场景工艺车型自动识别系统适用场景应包括以下内容：a)自动上件下件；b)前处理喷淋；c)烘干；e)输送；f)其他需要识别工艺车型的场景。7.2模块单元7.2.1工艺车型自动识别系统模块应包括以下内容：a)用户登录；b)网络视图；c)前处理；d)综合烘道；e)悬链系统；f)数据记录；g)报警信息；h)运行监控；7.2.2工艺车型自动识别系统模块应符合以下要求：a)自动操作界面应通过手自切换按钮，显示相对应的状态；b)自动操作界面一键启动应使各工位的风机和水泵依次运行；c)自动操作界面一键停止应使各工位的风机和水泵依次运行；3T/CASMEXXXX—2023d)自动操作界面应通过界面跳转快选栏快速跳转至其他操作界面；e)应设置操作人员、管理人员和厂家人员3个安全等级，设置对应的操作权限；f)应基于RS-485通讯协议，三菱PLC通过上位机GOT2000实时监控各加热工位的温度状况，并通过指示灯显示通讯状况。7.2.3工艺车型自动识别系统模块自动操作界面应符合相关要求，自动操作界面见图7.2.3。图7.2.3工艺车型自动识别系统自动操作界面7.2.4工艺车型自动识别系统模块网络视图界面应符合相关要求，网络视图界面见图7.2.3。图7.2.4工艺车型自动识别系统网络视图界面4T/CASMEXXXX—20238精准定位系统8.1系统架构智能机器人精准定位系统架构应包括1个SLN工程文件，5个H文件，3个C++文件，智能机器人精准定位系统架构见图8.1。图8.1精准定位系统架构图8.2系统环境8.2.1软件环境智能机器人精准定位系统软件运行环境应符合以下要求：a)系统环境应为Windows2000/XP/2003/VISTA/7及以上版本；b)应采用C++软件开发平台并采用标准C++语言；c)应安装VC12.0及以上版本；d)应安装机器人编程工具箱MRPT1.3.0及以上版本。8.2.2硬件环境智能机器人精准定位系统硬件运行环境应符合以下要求：a)PC主机；b)P42.0及以上版本；d)80G硬盘。8.3系统主要文件智能机器人精确定位系统软件主要文件应符合相关要求，主要文件应如表8.3所示。表8.3精确定位系统软件主要文件5T/CASMEXXXX—2023表8.3（续）精确定位系统软件主要文件9通信系统9.1信息交换要求9.1.1通信系统信息交换应符合GB/T39466.1的相关要求。9.1.2通信系统信息交换对象应包括以下内容：a)发送方；b)接收方；c)通道。9.1.3信息类型映射约定范围不同语言开发的系统间的基础类型，信息类型映射约定应包括以下内容：a)基础数据类型的映射约定；b)枚举类型的映射约定；c)集合和联合的映射约定。9.1.4通信系统应根据通道描述建立消息传送通道并进行必要的消息转换和处理，信息交换约定应包括以下内容：a)消息发送和接收节点的描述；b)消息发送和接收方式的描述；c)消息传递过程的转化和处理规则的描述；d)消息处理优先级的描述；e)消息传递安全和验证方式的描述；f)消息封装和解析规则的描述。9.1.5通信系统应通过信息结构创建公共信息对象，信息结构应包括以下内容：a)系统信息访问和权限；b)业务流程和信息交换；c)业务对象；d)信息交换事件类型；e)驱动信息交换。9.2接口要求智能机器人喷涂软件控制系统通信模块内容应包括但不限于以下内容：a)制造计划：完成企业产品实现的内部供应链计划和控制；b)销售管理：完成客户需求获取与客户订单处理过程；c)采购管理：完成资源获取采购订单处理过程；d)运输管理：完成企业物流运输的调度和控制；e)设备资产管理：完成企业资产生命周期管理和维护；f)存货管理：完成企业财务资源和成本的计划与控制；g)工艺技术管理：完成产品实现过程标准和工艺纪律管理；h)研发管理：完成实现企业战略或市场需求的价值实现；i)工程项目管理：完成实现企业战略和制造过程改进的企业资产建设管理；j)系统调试管理：完成制造系统功能变更和确认的过程管理；k)质量基础数据定义：完成质量控制的过程管理；l)质量业务处理：完成质量控制的过程管理；m)生产运作管理：完成生产过程控制与实现的过程；n)质量运作管理：完成交付物质量检测的过程；o)设备维护运作管理：完成设备维修、维护的过程；6T/CASMEXXXX—2023p)库存运作管理：完成制造中心内部物流和物料的保管；q)控制系统：实现加工过程。10驱动臂抓取控制系统10.1系统架构智能机器人驱动臂抓取控制系统应符合以下要求：a)通过剪刀式的升降机结构，连接抓手，抓手由气动控制，而升降机由2个SEW的伺服电机控制，分别控制X轴和Y轴运行；b)驱动臂抓取机可自动导引运输车设备交互，驱动臂应具备良好的纠偏特性，以适应停靠位置重复精度不高，自动导引运输车上的车型不一致，生产柔性强的问题；c)驱动臂抓取机应设置上下的限位开关，防失速开关，接触式安全触边，紧急停止按钮，以良好的安全性实现在开放的环境上工作。10.2系统功能10.2.1基本要求10.2.1.1智能机器人驱动臂抓取系统层次应包括以下内容：a)安全层；b)应用层；c)显示层。10.2.1.2系统程序应符合以下要求：a)程序框架应简洁明了；b)人机界面应友好详尽；c)应实现各种车型的自动切换。10.2.2安全层应保证自动抓取机现场的人员和设备的安全，避免安全事故和人身伤害。10.2.3应用层应实现工件的搬运、输送、转移、分流、合流、存储智能识别、信息传递等功能。10.2.4显示层应显示自动抓取机的工作状态、报警等信息，并实现人工操作。10.3模块单元10.3.1主操作界面10.3.1.1主操作界面应包括以下内容：a)模式画面：选择操作模式；b)安全区总览画面：显示区域的安全区状态；c)设备网络：现在设备的总线网络状态；d)报警信息：显示报警；e)滚动列表：手动操作的方式；f)工位总览：工位的布局与状态；g)工位交互：抓取机与自动导引运输车小车之间的交互信号；h)工位互锁：抓取机与后续工位之间的互锁。10.3.1.2主操作界面应符合相关规定，主操作界面见图10.3.1.2。7T/CASMEXXXX—2023图10.3.1.2运动控制系统主操作界面10.3.1.3主操作界面应包括以下内容：i)模式画面：选择操作模式；j)安全区总览画面：显示区域的安全区状态；k)设备网络：现在设备的总线网络状态；l)报警信息：显示报警；m)滚动列表：手动操作的方式；n)工位总览：工位的布局与状态；o)工位交互：抓取机与自动导引运输车小车之间的交互信号；p)工位互锁：抓取机与后续工位之间的互锁。10.3.2模式选择10.3.2.1模式选择界面应符合相关规定，模式选择界面见图10.3.2.1。图10.3.2.1运动控制系统模式选择界面8T/CASMEXXXX—202310.3.2.2模式选择界面应包括安全区1、安全区2、安全区3状态显示框，安全区显示框应显示该区域模式状态及故障状态。10.3.2.3模式选择状态应符合以下要求：a)绿色为开关状态；b)灰色为未选择故障状态。10.3.2.4急停状态应符合以下要求：a)当急停按钮按下时，急停状态指示显示为红色，正常时为灰色；b)当非急停故障且存在其他故障时，此故障状态指示显示为红色，没有故障时显示为灰色。10.3.2.5工位占位状态应符合以下要求：a)当某一工位托盘到位时，该工位下面的方框则显示为绿色；b)无托盘或者托盘未到位时，该工位下方方框则显示为灰色。10.3.3工位总览10.3.3.1工位总览画面应显示该工位的传感器状态，状态显示应符合以下要求：a)绿色表示接通；b)灰色表示断开。10.3.3.2工位总览画面应符合相关规定，工位总览画面见图10.3.3.2。图10.3.3.2运动控制系统工位总览界面11喷涂控制系统11.1系统功能喷涂机器人自动生产线控制系统功能应包括以下内容：a)软件应在确保安全作业前提下，可根据客户的需求，设定生产节拍对应；9T/CASMEXXXX—2023b)通过主PLC系统与生产系统通讯，获取生产指示信息，转化为工程工件系和实际工件，控制机械动作；c)与焊接、涂胶、以及搬运机器人,以及前后工程通信，写入或对照需要生产的车型代码，根据时序，实施高效安全准确的生产；d)在生产过程中，也可以通过与视觉系统通信，进行品质判定。11.2系统架构喷涂机器人自动生产线控制系统应包括以下内容：a)系统主界面；b)段替夹具界面；c)段替托盘界面；d)状态表示界面；e)视觉判断界面；f)机器人界面。11.3模块单元11.3.1多功能系统主界面11.3.1.1多功能系统主界面应符合相关规定，多功能系统主见面见图11.3.1.2。图11.3.1.2喷涂控制系统多功能系统主界面11.3.1.2多功能系统主界面应显示当前操作的界面情况，界面应包括以下内容：a)遥控车型（工件）；b)工序车型供料(投入工件)；c)原位置；d)运作完成；e)分离；T/CASMEXXXX—2023耐久；h)循环时间；自动化运转；语言切替；k)通讯分离。11.3.2多功能段替夹具界面11.3.2.1段替夹具界面，可以看到段替夹具所在的状态位置，并颜色区分。多功能段替夹具界面应符合以下要求：a)绿色表示正在原点位置（正确的位置），使得智能化判断，能够快速得到段替状态信号；b)当显示姿态不对时，表示不在正确位置上，点击进入程序，可以判断属于哪个感应器或程序节点未能接通，进行异常判断和处理。11.3.2.2段替夹具界面应符合相关规定，段替夹具界面见图11.3.2.2。图11.3.2.2喷涂控制系统段替夹具界面11.3.3多功能视觉状态显示界面11.3.3.1多功能视觉状态显示界面常规状态应包括以下内容：a)确认试件设定；b)互锁状态；c)LS状态表示；d)光电SW状态表示；e)安全PLC状态。T/CASMEXXXX—202311.3.3.2遇到状态异常时，应根据不同车型，选择不同的场景号码，通过相机给出浓淡度的判断逻辑判断品质是否合格。11.3.3.3多功能视觉状态显示界面应符合相关要求，多功能视觉状态显示界面见图11.3.3.3。图11.3.3.3喷涂控制系统多功能视觉状态显示界面12喷涂故障报警系统12.1系统配置喷涂故障报警系统配置应符合以下要求：a)系统应有MCP主控柜、RCP远程柜、AU操作站和OP操作盒组成；b)应采用西门子系统S7-1516PLC进行控制；c)应配有电机低压断路器和交流接触器，组成短路保护和过载保护；d)电动机正常运行时应在触摸屏上有对应的绿色运行指示灯，异常故障时应自动切断对应设备