田學(xué)華，張志毅，吳向陽，湛紅暉

（1. 中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司，山東 青島 266111；2. 華中科技大學(xué)無錫研究院，江蘇 無錫 214100）

1 引言

焊接作為一種重要的生產(chǎn)工藝，廣泛應(yīng)用于汽車、軌道交通、船舶重工和航空航天等裝備制造業(yè)。在“中國制造2025”的大環(huán)境下，將先進(jìn)的數(shù)字化、信息化技術(shù)與自動(dòng)化焊接技術(shù)相融合，形成數(shù)字化、智能化焊接集控系統(tǒng)，正成為裝備制造業(yè)焊接工藝的主要制造模式和發(fā)展趨勢(shì)。

國內(nèi)數(shù)字化智能化、焊接研究始于20世紀(jì)90年代，集中在焊接工藝優(yōu)化、焊接質(zhì)量評(píng)估、工藝自動(dòng)設(shè)計(jì)和焊接績效評(píng)估等方面。

早期的專家系統(tǒng)受制于信息采集技術(shù)落后，信息缺乏，焊接系統(tǒng)的智能化水平較低，對(duì)工程應(yīng)用的指導(dǎo)有限。隨著RFID、傳感器網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)、MEMS和傳感器技術(shù)的成熟和發(fā)展，以無處不在的感知為代表的新一代工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)技術(shù)將是促進(jìn)焊接工藝發(fā)展的新驅(qū)動(dòng)力，使得人們由現(xiàn)在對(duì)焊接設(shè)備與過程的了解不足，向三維空間加時(shí)間的多維度泛在感知和透明化發(fā)展。多家行業(yè)制造龍頭，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高了生產(chǎn)線過程檢測(cè)、實(shí)時(shí)參數(shù)采集、生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控、材料消耗監(jiān)測(cè)和生產(chǎn)過程協(xié)同等方面，形成了對(duì)生產(chǎn)過程的智能監(jiān)控、智能控制、智能診斷、智能決策和智能維護(hù)，提高了生產(chǎn)效率，提升了產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化了生產(chǎn)流程。

2 轉(zhuǎn)向架焊接制造現(xiàn)狀及需求分析

焊接作為一種重要的生產(chǎn)工藝，在軌道交通裝備制造技術(shù)體系中占有重要的地位。以轉(zhuǎn)向架焊接車間B5產(chǎn)線為試點(diǎn)，研究轉(zhuǎn)向架焊接機(jī)器人集群控制技術(shù)，以期達(dá)到“（準(zhǔn)）黑燈化”，進(jìn)而為全面推廣和提升企業(yè)焊接生產(chǎn)智能化奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

目前焊接生產(chǎn)線由若干臺(tái)IGM焊接機(jī)器人、移位器、RGV和緩存架等組成，采用工作單元無人、作業(yè)區(qū)域少人的作業(yè)方式，面對(duì)設(shè)備長時(shí)間、全位置自動(dòng)化焊接作業(yè)，迫切需要進(jìn)行升級(jí)改造。

（1）焊接機(jī)器人集群控制

轉(zhuǎn)向架焊接機(jī)械手屬于進(jìn)口設(shè)備，無法授信二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)集群控制，作業(yè)狀態(tài)信息不能提取進(jìn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，無法實(shí)現(xiàn)集群控制管理，相關(guān)設(shè)備產(chǎn)能、生產(chǎn)節(jié)拍等未納入統(tǒng)一管控，無法發(fā)揮各設(shè)備最大效能。

（2）焊接產(chǎn)線系統(tǒng)集成管控

設(shè)備長期運(yùn)行中容易出現(xiàn)焊接異常，存在焊接過程中質(zhì)量隱患。焊接前由于工件上下料不能自動(dòng)識(shí)別，需要人工物料轉(zhuǎn)運(yùn)、產(chǎn)品識(shí)別和程序調(diào)用，未實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接對(duì)象的自動(dòng)識(shí)別和防錯(cuò)，焊接程序存在調(diào)用錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)。

（3）焊接質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)與評(píng)估

焊接過程中多層多道焊接時(shí)缺乏過程自動(dòng)監(jiān)測(cè)和檢測(cè)，易導(dǎo)致層間缺陷累積影響焊接質(zhì)量，焊接后對(duì)發(fā)生的質(zhì)量問題分析缺少有效、直觀的載體支撐。

（4）焊接機(jī)器人健康管理

設(shè)備關(guān)鍵部件如焊機(jī)、伺服、升降臂和傳動(dòng)載荷等目前尚無健康數(shù)據(jù)分析，設(shè)備投用存在異常停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。一旦出現(xiàn)故障，設(shè)備控制系統(tǒng)響應(yīng)不及時(shí)，存在較大的停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)容易造成層間缺陷累計(jì)影響焊接質(zhì)量。

針對(duì)以上問題，迫切需要建立焊接機(jī)器人集控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)焊接過程中“人-機(jī)-料-法-環(huán)”信息的高效采集、儲(chǔ)存、應(yīng)用和集中管控，提高產(chǎn)品一次合格率，將企業(yè)長期積累的焊接相關(guān)數(shù)據(jù)、知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，梳理后建立焊接共享數(shù)據(jù)庫、知識(shí)庫和模型庫，為焊接數(shù)據(jù)和知識(shí)在企業(yè)甚至行業(yè)共享建立基礎(chǔ)，推動(dòng)軌道交通裝備制造業(yè)從傳統(tǒng)模式向數(shù)字化智能化生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變。

3 智能集控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

焊接機(jī)器人智能集控系統(tǒng)如圖1所示，由生產(chǎn)執(zhí)行控制系統(tǒng)、生產(chǎn)集中管控系統(tǒng)和可視化監(jiān)控平臺(tái)組成。

圖 1 焊接產(chǎn)線智能集控系統(tǒng)架構(gòu)

建立的系統(tǒng)作為焊接車間現(xiàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)，集成MES、QMS和PDM等上層系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)所有生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)連接，通過數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效流轉(zhuǎn)。

底層生產(chǎn)執(zhí)行控制系統(tǒng)包括機(jī)器人集群控制、RGV調(diào)度控制、安全報(bào)警控制和生產(chǎn)異常停機(jī)控制等四個(gè)功能模塊。機(jī)器人集群控制能將機(jī)器人作業(yè)的實(shí)際參數(shù)及時(shí)采集上傳，所有工位設(shè)備的生產(chǎn)日志數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)并自動(dòng)傳送到上游系統(tǒng)服務(wù)器中。上傳上游信息系統(tǒng)的信息包括生產(chǎn)進(jìn)度、質(zhì)檢信息、異常信息、物料傳遞信息、過程控制信息、設(shè)備維護(hù)信息、設(shè)備狀態(tài)參數(shù)和工具工裝信息等。實(shí)際各工位數(shù)據(jù)包含產(chǎn)品編碼、產(chǎn)品圖號(hào)、單件序列號(hào)、機(jī)器人編號(hào)、工件上線和下線時(shí)間、操作者、設(shè)備運(yùn)行日志、設(shè)備名稱、設(shè)備報(bào)警類型編號(hào)、報(bào)警時(shí)間和報(bào)警信息等。

RGV調(diào)度控制根據(jù)工件掃碼信息，匹配MES工單，驅(qū)動(dòng)物流設(shè)備完成配送過程。同時(shí)，可將物流的配送情況，配送過程中的異常狀態(tài)等信息反饋給上游的信息系統(tǒng)。

安全報(bào)警控制能實(shí)時(shí)調(diào)用各子系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)視頻，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常能即時(shí)終止程序。

4 智能集控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

針對(duì)轉(zhuǎn)向架焊接工藝流程與工藝特點(diǎn)，對(duì)焊接過程的生產(chǎn)安全、質(zhì)量控制和物流執(zhí)行等關(guān)鍵工序進(jìn)行智能化改造，結(jié)合實(shí)時(shí)生產(chǎn)過程監(jiān)控，將人員、設(shè)備、夾具/胎位和零部件等所有資源進(jìn)行管理和調(diào)度，從而形成生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化程度高以及高度柔性化的數(shù)字化焊接管控車間，滿足公司多品種產(chǎn)品并行生產(chǎn)、多種個(gè)性化產(chǎn)品定制的需求。其中，關(guān)鍵技術(shù)及其技術(shù)路線介紹如下。

4.1 面向焊接車間成套裝備的多源數(shù)據(jù)采集方法

對(duì)IGM焊接機(jī)器人及其他成套裝備的多源數(shù)據(jù)采集，是建立焊接機(jī)器人智能集控系統(tǒng)的前提。目前，多源數(shù)據(jù)采集主要有4種方式。

（1）TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)模式

以太網(wǎng)方式的信息采集內(nèi)容豐富，可以做到遠(yuǎn)程控制，是未來現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。目前各主要數(shù)控系統(tǒng)廠商均配備了局域網(wǎng)口，并提供了與其他系統(tǒng)方便集成的接口，本系統(tǒng)對(duì)于這些類型的設(shè)備均具備了接口功能，在DNC項(xiàng)目中盡量采用此種方案。

（2）局域網(wǎng)卡式的DNC網(wǎng)絡(luò)采集模式

通過局域網(wǎng)卡式的DNC網(wǎng)絡(luò)采集模式，可以實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)設(shè)備程序運(yùn)行的開始/結(jié)束信息、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息（斷電、開機(jī)、運(yùn)行、空閑和報(bào)警等）、系統(tǒng)狀態(tài)信息（編輯、手動(dòng)、運(yùn)行和MDI等），設(shè)備所有報(bào)警信息（設(shè)備錯(cuò)誤、系統(tǒng)錯(cuò)誤和操作提示等）、程序運(yùn)行內(nèi)容（程序號(hào)信息、程序段信息和各種坐標(biāo)值數(shù)據(jù)）、操作履歷數(shù)據(jù)、刀具/設(shè)備參數(shù)表、設(shè)備的實(shí)時(shí)坐標(biāo)信息以及主軸功率等。

（3）數(shù)據(jù)采集卡

此方法與控制系統(tǒng)無關(guān)，只要能與生產(chǎn)設(shè)備的相關(guān)I/O點(diǎn)、對(duì)應(yīng)的傳感器連接上，采用采集卡即可采集到相關(guān)加工信息，目前可以采集的內(nèi)容有：設(shè)備上電，設(shè)備斷電，加工開始，加工結(jié)束，設(shè)備故障，設(shè)備功率，各種壓力以及溫度等。

此種方式適用系統(tǒng)為無串口、無局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，目前主要有3種方式。

1）開關(guān)量采集卡：主要采集設(shè)備的開關(guān)機(jī)，程序運(yùn)行的開始、結(jié)束和報(bào)警等信息。

2）模擬量采集卡：主要采集設(shè)備主軸功率、溫度和壓力等模擬量。

3）混合型采集卡：采集設(shè)備開關(guān)量信息和各類模擬量信息等。

本項(xiàng)目中焊接設(shè)備的焊接電流、焊接電壓和焊接速度計(jì)劃均采用此模式來采集。

（4）組態(tài)軟件采集

對(duì)于非數(shù)控類的采用PLC控制類的設(shè)備可以采用組態(tài)軟件（比如組態(tài)王、力控組態(tài)均可）來直接讀取PLC中的相關(guān)信息，包括PLC中保存的各種狀態(tài)的I/O點(diǎn)信息和模擬量信息（如溫度、壓力等），將讀取的I/O點(diǎn)信息和模擬量信息存入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。

組態(tài)軟件通過串口或網(wǎng)口與需要采集設(shè)備的PLC相連，采用計(jì)算機(jī)采集、處理數(shù)據(jù)，可實(shí)時(shí)輸出各種曲線，從而提高設(shè)備的監(jiān)控效果。各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)均可集中到一個(gè)統(tǒng)一的工藝流程圖中顯示，極大的方便了設(shè)備管理，另外組態(tài)系統(tǒng)集成了豐富的工藝設(shè)備圖庫，能夠開發(fā)出形象逼真的工藝流程圖，畫面支持3D方式動(dòng)態(tài)顯示各個(gè)設(shè)備的狀態(tài)、實(shí)時(shí)值等，顯示效果理想。

綜合考慮，組態(tài)方式采集具有投入硬件少，連接方便，穩(wěn)定可靠，以及適應(yīng)性強(qiáng)、開放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)以及開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。所以，本項(xiàng)目中涉及到的所有PLC類控制設(shè)備均采用此類方式。對(duì)于沒有接入PLC控制的數(shù)據(jù)，包括特定傳感器、部分硬件接口未開放的機(jī)器人、RGV運(yùn)輸小車以及檢測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)，系統(tǒng)采用串口方式訪問、TCP/IP協(xié)議訪問和I/O端口解析等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取，統(tǒng)一存入數(shù)據(jù)庫便于系統(tǒng)訪問。

4.2 焊接工藝程序的遠(yuǎn)程推送與調(diào)用技術(shù)

焊接裝備工藝程序的遠(yuǎn)程推送與調(diào)用，一是需要穩(wěn)健的DNC網(wǎng)絡(luò)，防止程序上傳下達(dá)不通或缺失；二是需要建立一套符合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)流程，確保程序調(diào)用正確；三是建立焊接程序管理系統(tǒng)，保證焊接程序及參數(shù)的規(guī)范和質(zhì)量；四是需要一套基于RFID的構(gòu)架識(shí)別與校驗(yàn)的技術(shù)手段。

（1）基于穩(wěn)健DNC網(wǎng)絡(luò)的程序通信與管理方法

對(duì)加工現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行合適的組網(wǎng)部署與改造提升，以適應(yīng)FANUC、SIEMENS和FIDIA等控制系統(tǒng)的要求，實(shí)現(xiàn)數(shù)控設(shè)備聯(lián)網(wǎng)與遠(yuǎn)程通信。在此基礎(chǔ)上，通過部署基于現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，對(duì)機(jī)器人本體及工藝參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控管理。

基于現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)環(huán)境，在焊接機(jī)器人數(shù)控系統(tǒng)的通信模塊基礎(chǔ)上，采用“智能終端”的串口服務(wù)器方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的統(tǒng)一集中通信。智能終端將焊接機(jī)器人作為車間局域網(wǎng)環(huán)境的一個(gè)節(jié)點(diǎn)聯(lián)入到車間以太網(wǎng)絡(luò)中。

DNC數(shù)據(jù)傳輸功能需要實(shí)現(xiàn)：

1）遠(yuǎn)程請(qǐng)求，操作員直接在機(jī)器人控制面板上可以下載所需要的加工程序；

2）遠(yuǎn)程查詢，在控制面板上能夠查詢DNC服務(wù)器或焊接工藝庫上的程序清單、程序大小和編程日期等；

3）自動(dòng)接收，程序上傳時(shí)，能夠自動(dòng)或通過RFID識(shí)別觸發(fā)接收、自動(dòng)命名和自動(dòng)保存數(shù)控程序，DNC服務(wù)器無需專人職守；

4）遠(yuǎn)程比較，在機(jī)器人操作面板上可以將機(jī)器人內(nèi)的程序和服務(wù)器的程序進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果顯示在執(zhí)行終端上；

5）多重校驗(yàn)機(jī)制，程序每次傳輸都有成功或失敗報(bào)告，確保程序傳輸準(zhǔn)確可靠。

網(wǎng)絡(luò)化的統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理和雙向數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工程序由服務(wù)器到機(jī)器人的遠(yuǎn)程雙向上傳/下載及數(shù)控設(shè)備參數(shù)的備份/恢復(fù)等功能，保證機(jī)器人最佳的工作負(fù)荷和效率，并能保證數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定快捷，準(zhǔn)確無誤，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠。

整個(gè)DNC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

圖 2 DNC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

（2）基于RFID的構(gòu)架識(shí)別與校驗(yàn)方法

焊接生產(chǎn)線涵蓋自動(dòng)輸送系統(tǒng)RGV，將構(gòu)架自動(dòng)組裝機(jī)器人、自動(dòng)焊接機(jī)器人、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、緩沖臺(tái)、順心夾具、人工臺(tái)位和暫存臺(tái)等集成，實(shí)現(xiàn)按節(jié)拍自動(dòng)流轉(zhuǎn)，所有工序和緩沖臺(tái)位物料、RGV狀態(tài)均由RFID進(jìn)行狀態(tài)采集并由生產(chǎn)線控制系統(tǒng)進(jìn)行管控。

首先對(duì)工件進(jìn)行改造，設(shè)計(jì)RFID安裝凸臺(tái)，安裝RFID芯片，通過在緩存架上部署RFID讀寫器及數(shù)據(jù)融合中間件，自動(dòng)掃描工件，實(shí)現(xiàn)工件全流程跟蹤監(jiān)控，并與焊接工位“人-機(jī)-料-法-環(huán)”要素綁定，方便自動(dòng)調(diào)用不同工件的工藝流程、物流及焊接工藝參數(shù)及數(shù)控程序，通過DNC網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)控程序傳輸至焊接機(jī)器人等設(shè)備。

項(xiàng)目以工業(yè)級(jí)抗金屬RFID電子標(biāo)簽為載碼體，實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)架（橫梁/側(cè)梁）的識(shí)別與校驗(yàn)，并觸發(fā)焊接工藝參數(shù)遠(yuǎn)程調(diào)用。RFID采用定制的RFID螺釘標(biāo)簽，采用超高頻無源抗金屬型號(hào)，在構(gòu)架兩側(cè)綁定同一ID標(biāo)簽，擰在構(gòu)架兩邊高度閥上。在準(zhǔn)備工位、加工工位和裝卸工位分別設(shè)置RFID芯片讀取裝置，實(shí)時(shí)追蹤構(gòu)架位置。工件焊接工藝業(yè)務(wù)流程如圖3所示。

圖 3 工件焊接工藝業(yè)務(wù)流程

通過RFID對(duì)工件狀態(tài)和設(shè)備PLC等控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)物料追蹤、質(zhì)量控制，將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集到生產(chǎn)指揮中心，提高企業(yè)生產(chǎn)過程的透明化。上游信息系統(tǒng)的信息可以無縫下達(dá)到焊接工位，也可以從生產(chǎn)工位中采集所有需要的信息；RFID將掃描的物料信息與上游信息系統(tǒng)中傳遞的工單信息進(jìn)行對(duì)比，定位生產(chǎn)工單；集控系統(tǒng)承接上游信息系統(tǒng)傳遞的生產(chǎn)工單信息，將相應(yīng)的作業(yè)指令分配到具體的作業(yè)設(shè)備，自動(dòng)將程序下載至每臺(tái)機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)。

4.3 焊接工位數(shù)字孿生技術(shù)研究

搭建與真實(shí)物理行為高保真映射的虛擬仿真環(huán)境，構(gòu)建模塊化、通用化的數(shù)字孿生焊接工位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)焊接全過程虛實(shí)同步監(jiān)控管理。數(shù)字孿生系統(tǒng)包括設(shè)備層、感知層、驅(qū)動(dòng)層和應(yīng)用層。其中，設(shè)備層與感知層用于焊接工位異構(gòu)多源數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與數(shù)據(jù)預(yù)處理；驅(qū)動(dòng)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)管理，并通過構(gòu)建面向真實(shí)物理行為高仿真映射的虛擬仿真環(huán)境，支撐對(duì)三維焊接工位模型的實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)；應(yīng)用層基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的虛擬車間，滿足使用者對(duì)焊接的追溯分析、實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測(cè)仿真等需求。數(shù)字孿生系統(tǒng)開發(fā)主要包括三個(gè)步驟。

1）數(shù)字化建模。采用CAD、3D Studio Max 和 Unity3D等軟件工具，進(jìn)行物理場(chǎng)景輕量化建模、運(yùn)動(dòng)約束關(guān)系定義和模型渲染，搭建虛擬仿真環(huán)境模型。

2）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。對(duì)焊接車間運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行集成與管理，包括外部數(shù)據(jù)刷新、運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析和數(shù)據(jù)請(qǐng)求響應(yīng)等，準(zhǔn)確得到數(shù)字空間與物理空間完全匹配的運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)。

3）應(yīng)用服務(wù)。包括①監(jiān)控視角模塊：包括跟隨視角、固定對(duì)象視角、自由視角等，通過不同視角對(duì)機(jī)器人動(dòng)作進(jìn)行呈現(xiàn)；②狀態(tài)展示模塊：監(jiān)控機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài)信息和作業(yè)工單信息；③健康監(jiān)測(cè)模塊：機(jī)器人故障數(shù)據(jù)和維護(hù)保養(yǎng)信息統(tǒng)計(jì)報(bào)表，閥值報(bào)警和維護(hù)保養(yǎng)提醒。

轉(zhuǎn)向架焊接車間數(shù)字孿生系統(tǒng)主題界面如圖4所示，主要包括3D展示區(qū)，進(jìn)行多視角展示與人機(jī)交互；生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)信息區(qū)，顯示當(dāng)前生產(chǎn)工單信息、累計(jì)生產(chǎn)信息報(bào)表等；故障和保養(yǎng)信息區(qū)，顯示設(shè)備典型故障數(shù)據(jù)、維修保養(yǎng)信息和焊接質(zhì)量管理信息等；設(shè)備切換區(qū)，選擇不同的設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

圖 4 轉(zhuǎn)向架焊接車間數(shù)字孿生系統(tǒng)主界面

5 結(jié)束語

圍繞焊接工位數(shù)字化、智能化發(fā)展需求，開發(fā)轉(zhuǎn)向架焊接機(jī)器人智能集控系統(tǒng)。通過上述研究，可實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

1）開發(fā)工件自動(dòng)識(shí)別、程序自動(dòng)推送與調(diào)用程序，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架焊接機(jī)器人集群控制；

2）開發(fā)產(chǎn)線自主控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向焊接產(chǎn)線全自動(dòng)物流轉(zhuǎn)運(yùn)和生產(chǎn)；

3）實(shí)現(xiàn)焊接過程中質(zhì)量監(jiān)測(cè)和可追溯管理；

4）實(shí)現(xiàn)設(shè)備關(guān)鍵部件健康數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)及異常遠(yuǎn)程停機(jī)處理。