自動化鑽孔係統柔性控製技術的應用研究
行業科技
作者：龍哲
【摘要】本文主要介紹了柔性控製係統在自動化鑽孔係統中的實際應用情況，根據自動化鑽孔係統柔性控製技術在飛機壁板的自動化精確製孔方麵的應用過程中所涉及到的相關問題做出了簡單闡述與解釋，目的是為今後應用自動化鑽孔係統柔性控製技術提供一些有價值的參考意見，從而有利於自動化鑽孔係統柔性控製技術在現代生活生產中的運用，提高經濟效益、節省資源。
【關鍵詞】自動化鑽孔，柔性控製，應用
1引言
在自動化鑽孔係統柔性控製技術出現以前，在飛機壁板的自動化精確製孔方麵，我們主要采取傳統的手工製孔和風鑽鑽孔的方式進行製孔，這兩種方式存在一些顯著的缺點，主要表現為：（1）比較容易形成缺陷；（2）鑽孔的孔位精確度無法得到準確的保障；（3）製孔的步驟繁多冗雜，容易造成疏忽；（4）鑽孔的過程中存在無法避免的二次裝配問題，容易造成誤差；（5）鑽孔製孔過程中存在較多的人為性因素，無法從徹底意義上根除。根據對以上問題的分析，在鑽孔過程中采取柔性控製技術自動化鑽孔，這對提高自動化鑽孔係統鑽孔質量和控製效率有著無可取代的作用。機器人技術符合精益係統和製造的觀念，該技術已經廣泛應用在家電和汽車製造業中，近些年在航空製造業中也能看見機器人技術的身影。伴隨著信息技術和自動化技術的全麵發展，機器人自動鑽孔技術也得到了迅猛發展，進而改進了傳統的鑽孔技術。作為現在改善飛機性能的重要工藝之一的自動鑽鉚機技術，主要采用在上位機上用高級語言開發軟件集成控製係統，下位采用TwinCAT PLC控製現場設備，這有利於完成工業機器人鑽孔任務的需要。
2柔性自動化控製技術的總體結構
控製係統的總體機構是主/從結構，嵌入式工業控製計算機作為上位機的硬件平台。上位機是通過EtherCAT總線方式與現場設備控製器TwinCAT PLC進行物理鏈接，完成數據采集、交換、PLC狀態監控等工作是運用ADS.OCX自動化組件技術完成的。
3控製係統通信接口的開發
在目前的技術條件下，自動化鑽孔控製係統通信接口開發的過程中，我們需要重點關注兩個問題：（1）上位機與KUKA機器人通信開發；（2）上位機與TwinCAT PLC通信開發。
3.1機器人與上位機軟件。讓機器人在短期時間內快速、精準的到達預定的位置，完成對機器人的控製是上位機與工業機器人之間通信的主要目的。這兩者之間主要采用串口通信的通信方式，協議采用RS232C。上位機軟件通信與機器人控製器之間是串口通信機器人方利用使用CREAD/CWRITE等KRL編程指令來實現的。
3.2 TwinCAT PLC與上位機軟件。上位機通過EtherCAT總線連接TwinCAT PLC，PLC係統狀態監控及PLC中各模塊的I/O數據采集是通過自動化設備規範（Automation device specification，ADS）完成的，設備之間的通信路由是由ADS提供。