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近年來，機器人自動化噴涂系統(tǒng)因其具有重復精度高、涂裝質量好、可靠性好、適用性強、效率高等眾多優(yōu)點，已廣泛應用于汽車等工業(yè)領域。而目前航空產品制造過程仍舊是勞動密集、工序繁復、工況惡劣、輔以大量工裝夾具并以手工制造為主，自動化生產能力不足。在國家提出十三五規(guī)劃，大力發(fā)展智能制造2025的時代大背景下，中航工業(yè)復合材料制造所遠矚，在噴涂領域采用機器人進行自動化生產，加快了企業(yè)生產模式轉型升級，提高了裝備先進制造能力。
本項目采用的是一臺可移動的懸掛式噴涂6軸機器人，它安裝在3自由度直角坐標變位天車上，可以在噴房范圍內（噴漆房內尺寸：L30m×W9m×6.5m）進行前后、左右、上下及旋轉等多個自由度的運動，機器人的手臂上帶有一支噴槍，能實現(xiàn)對大型復合材料工件外表面涂裝涂層的噴涂作業(yè)。
二、懸掛式機器人噴涂系統(tǒng)組成
懸掛式機器人噴涂系統(tǒng)由總控系統(tǒng)、天車系統(tǒng)（懸掛行走機構）、機器人系統(tǒng)、智能供漆系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成，系統(tǒng)網絡圖如圖1所示：
天車系統(tǒng)包括：
1套縱走機構（X軸）、1套橫走機構（Y軸）、1套升降機構（Z軸）和電氣伺服驅動系統(tǒng)，還有用于維修和檢測的走臺等附屬設施。如圖2所示：
智能供漆系統(tǒng)由虹吸管、隔膜泵、物料罐、過濾器、2KS、調壓器、空打保護器等組成一套完整的供漆系統(tǒng)，是噴涂系統(tǒng)的重要組成部分，其承擔著從原料供應到原料調節(jié)預混配比等重要的作用，是執(zhí)行機構的必要前提。物料包含油漆、固化劑和清洗劑。
項目選用的是史陶比爾（Staubli）TX250系列6軸機器人，也是最新款的機器人。整個機器人系統(tǒng)由3個部件組成，包括控制器CS8C、機械手臂（Arm）以及手動示教盒（Manualcontrolpendant，MCP）。
三、控制系統(tǒng)架構
此套系統(tǒng)的總控系統(tǒng)控制器采用西門子S7-1500PLC作為主控制器，WinCCProfessionalV13SP1作為上位機操作畫面，TP1200作為操作面板，天車、機器人和供漆系統(tǒng)分別采用S7-1200作為控制器。S7-1500總控系統(tǒng)通過PROFINET總線與噴涂機器人系統(tǒng)、供漆系統(tǒng)和懸掛行走系統(tǒng)通訊，完成系統(tǒng)整體控制，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控及操作，保證對整個工件的連續(xù)噴涂?？刂葡到y(tǒng)架構如圖4所示，主控系統(tǒng)硬件設備表單，如下表1所示。
四、控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能
懸掛式機器人噴涂系統(tǒng)可以實現(xiàn)對天車系統(tǒng)和機器人噴涂系統(tǒng)的單獨進行操作。在現(xiàn)場天車可以通過操作屏TP700進行操作，分別對X、Y和Z軸伺服電機進行上電、零點校準、絕對定位等。
供漆系統(tǒng)的現(xiàn)場屏TP700可以顯示油漆液位、清洗劑液位、固化劑液位、管路壓力、電磁閥狀態(tài)、流體調壓器狀態(tài)、2KS系統(tǒng)各種油漆的自動配比情況、氣動泵以及防空打保護器等。
S7-1500使用SIMATIC存儲卡作為程序存儲器。SIMATIC存儲卡主要有以下功能:
作為CPU的裝載存儲區(qū),離開存儲卡CPU就無法運行。
可以用于更新S7-1500CPU及集中式IO模塊的固件版本。
讀取服務數(shù)據(jù)。
清除存儲卡中的項目數(shù)據(jù)
有些情況需要清除存儲卡中的項目數(shù)據(jù):
忘記了設置的讀寫保護密碼,如果需要再次下載程序時。
當前要下載的博途項目版本比存儲卡里的項目版本低,比如,存儲卡中的博途項目版本是V16,但是當前需要下載V15版本的項目,就有可能下載不了。
下載項目過程中發(fā)生了意外終止,比如網絡中斷,這樣會造成存儲卡中的項目不完整,TIA STEP7無法再連接CPU進行下載。
清除存儲卡項目數(shù)據(jù)的方法:
通過 CPU 的顯示屏進行格式化。
使用TIA STEP 7 進行格式化。
使用市售SD卡讀卡器刪除項目文件。
1.通過 CPU 的顯示屏進行格式化
這種方式無需額外硬件和軟件,但要求CPU和顯示屏的固件版本必須大于或等于V2.0。這種方式適用于忘記讀寫保護密碼的情況。具體操作步驟如下:
(1) 通過左右箭頭鍵選擇Settings菜單,點擊OK鍵進入,如圖1所示。
圖 1 選擇進入Settings菜單
(2) 通過下箭頭鍵選擇Card handling菜單項,單擊OK鍵進入,如圖2所示。
圖 2 選擇進入Card handling菜單項
(3) 選擇Format card菜單項,單擊OK鍵進入,如圖3所示。
圖 3 選擇進入Format card菜單項
(4) 單擊OK鍵確認進行格式化操作,PLC將進入STOP模式,如圖4所示。
圖 4 確認格式化操作
2.使用TIA STEP7 進行格式化
這種方式需要一臺安裝了博途軟件的計算機,并跟CPU在線連接,這種方式不適用于忘記讀寫保護密碼的情況。
