MP920伺服系统在汽车柔性焊接生产线中的应用研究

用运 动程序 来 进行运 动控 制 。低速 和高 速扫描 视 图
的流 程分 别如 图 ３ 图 ４所 示 。 和
进 一步 处理 。运动 控 制单 元主 要进 行指 令处理 和 运
动 状 态处理 ，通 过 Ｍｅｈ ｔ ｌ ｋ总 线每 个单 元最 多 ｃ ａ ｏｉ ｒ ｎ 能 单独 控制 ｌ 个 轴 。此单 元能 预先 进 行参数 设 定 ， ４
关键词 ： Ｐ ２伺 服系统； 汽 车制造 ； 柔 性焊 接生产 线； 电气控制 Ｍ ９０ 中图分类号： Ｐ２３ Ｔ ７ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号ｔ１ ０ － １４ ２ ０ ） ０ ０４ ９ ９ ０ （ ０ ６ １ －０６ －０ ０ ３
０ 引言
在 汽 车制造 企 业 中 ，车身焊 接 生产 线是 一条 关
键 的生产 线 ，这 条生 产线 决定 车身 焊接 车 间乃 至整 个企 业的 生产 能力 、产品 质量 和产 品的 多样化 。广
ＭＰ ２ 伺 服 系统 ， 伺服 系统 由伺 服 控制器 ， 服 ９０ 该 伺 驱动 器 和伺服 电机 组成 ，其 中伺服 控 制器 是整 条生
产 线的 运动控 制核 心 ， 制 伺服 电机 按照 工艺 要求 控
生 产 线全 面 采 用 了 日本 安 川 公 司的 ＭＰ ２ 服 系 ９ ０伺
统 ，极 大地提 高 了工 装夹具 的定位精 度 和生 产线 的
柔性化 程 度 。 Fra bibliotek焊 接 生产 线 中使用 了 ３ ＭＰ ２ 系统 来控 制 了 １ 个 套 ９０ ８
伺服 电机 。
本文从 ＭＰ ２ 伺服 系统 的硬 件体 系结构 、 制 ９０ 控 原理 、控 制程序 设计 以及 系统 调试 等 几方面 介 绍该 生产 线 中的伺 服 系统 ，研 究柔 性 自动化 生产 线 中伺
型 Ｐ Ｃ 系统 。伺 服 系统 采 用 日本 安 川 电机 公 司 的 Ｌ
收穗 日捆：２ ０ —４１ ０ ６０ —７ 作者简 介：何伟 （９ ８一） １７ ，男，云南勐腊县 ，工程师 ，硕士 ，广州本 田汽车有限公 司焊接科 ，从事工业机器人和伺服系 统集成应用方面的工作。
【 ４ 第 ２ 卷 ６ｌ ８ 第１ ０期 ２０ － ０ ０６ １
ＳＭ ＥＸ Ｍ动 Ｐ程 ＭＩ Ｏ１ ０ ｉ一 ＋ Ｅ Ｏ ｌ 运 Ｖ Ｔ ［ Ａ Ｘ ２ 】 序 ０
图 ２ 伺 服 系 统 控 制 原 理 图
据 处理（ 辑 处理 和 运动 处理 ） 逻 的作 用 ，并 向运 动控 制单 元（ Ｖ 一 １发 送运 动指 令 ，并根 据 反馈信 息作 Ｓ Ｂ ０）
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匐 化
ＭＰ ２ ９０伺服 系统在汽车柔性焊接生产线中的应用研究
何
摘
伟 钟 诗 胜 ，
（． １ 广州本 田汽车有 限公司焊接科 ， 广州 ５ ０ ０ ；２ 哈尔滨 工业 大学 机电工程学 院， １７０ ． 哈尔滨 １ ０ ０ ） ５０ １
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信 。整个 系统硬 件配 置 如 图 １ 示 。 所 主控 Ｐ Ｃ是整 条生 产线 的逻 辑处理 中心 ，它一 Ｌ 方面协调 控制现场 各种 设备按 照工艺顺序 要求工作 ， 另一 方面 向上 层监控 设备 实时 发送 生产 和设备状 态
精 确运动 ， 同时 还通 过现 场 总线Ｄｅ ｉ Ｎｅ将伺 服 系 ｖｃ ｔ ｅ 统 的状 态 信 息反 馈 给 主 控 Ｐ Ｃ。伺 服 控 制 器 选 用 Ｌ
ＭＰ ２ 可编 程控 制器 专 门用于 控制 直线 型伺服 电机 ９０
州本 田汽 车有 限公 司年产２ 万轿 车 的 自动 化焊 接生 ４
信 息 。主 控 Ｐ Ｃ选 用 Ｏ Ｌ ＭＲＯ Ｎ公 司的 ＣＳ Ｈ． Ｐ ５ １ Ｃ Ｕ６
图 １伺 服 系 统 硬 件 配 置
２ ＭＰ ２ ９ ０控制器工作原理
２１ ＭＰ ２ ＿ ９ ０控 制器 构成
在 ＭＰ ２ ９ ０系统 中 ，Ｃ Ｕ模 块（ ９ ０ 主要起 数 Ｐ ＭＰ ２ ）
产 线是 一条 贯通 式流 水线 ， 线 ５ 全 自动 工位： 全 个 车 身 地板搬 送 工位 、车身部 件预 装配 工位 、自动 焊接 工 位 、车 身卸 载工 位和 车身 夹具切 换 工位 。该 自动
系统 。 伺服 驱动 器选 用 ∑系列 Ｓ ＤＢ型伺 服驱 动器 ， Ｇ 伺 服 电机选 用 ∑系Ｙ Ｓ Ｍ 型伺 服 电机 。 车身 自动 ￣Ｇ ｜ 在
服 控制 系统 的应 用 。
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１ 伺 服系统硬件配 置
考 虑 系统 的信息 处理 量大 ， 了降 低 Ｐ Ｃ的信 为 Ｌ 息处理 负担 ，提 高 控制 器之 问 的独立性 ，系统 采 用
了分 层的体 系结构 ，第一层 为 主控 Ｐ Ｃ，第 二层 为 Ｌ 伺 服 控制器 ，两个 控 制层之 间采用 现场 总线 进行 通
要 提 出了汽车柔性焊接生产线中应用的分层伺服系统体系结构和硬件配置 ， 分析了采用逻辑控制 与运动控制相结合的系统控制原理 ，叙述了 ＭＰ ２ 控制器的参数设定方式 ，给出了伺服控制 ９０ 系统程序工作流程 。结合广州本田汽车有限公司年产 ２ 万整车自动焊接生产线设计建造的实 ４ 例 ，介绍了 ＭＰ ２ 伺服系统在 自动化生产线 中的 实际应用 ，给出 了伺服系统的调试方法 ，并 ９０ 对调试结果进行 了分析 。实 际应用效果表 明了所提体系结构和控制模 式的正确性和有 效性。
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Ｃ Ｕ 模块 Ｐ 设 参数 运控 模块
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处理 实时 性要 求较 低 的错误 和警 报 。 伺服 系统 控制程 序 采用模 块化编 程 ，各 自针对 要求 不 同的应 用设计 了 高 速扫描 视 图 、低速扫 描视 图和 运动 控制 程序 。系统 上 电之 后 ，Ｃ Ｕ就 同 Ｐ 时 开始高速扫描 与低速扫描 两个独立 的扫描过 程 ，并 在高 速扫描 过程 中调