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汽車行業(yè)中機(jī)器人的設(shè)計(jì)和應(yīng)用集中在方法、工具和步驟上，機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展讓工廠的管理者們降低成本，同時(shí)加強(qiáng)質(zhì)量和生產(chǎn)力。另外，特別是在美國，制造和裝配系統(tǒng)、工廠安全和可靠、實(shí)時(shí)性能的評(píng)估和控制變得異常重要。因?yàn)椋善嚈C(jī)器人停機(jī)所造成的損失每分鐘可達(dá)5000～10000美元，有的甚至高達(dá)20000美元。
為了滿足實(shí)際生產(chǎn)中的各種需求，對(duì)于機(jī)器人工作站和生產(chǎn)線，人們也必須給予更多的關(guān)注。根據(jù)對(duì)美國Rockwell自動(dòng)化公司、GM汽車公司的觀察分析，這些需求從高到低可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：
通過在機(jī)器人、焊接手臂和安全網(wǎng)絡(luò)中建立單個(gè)數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)連接，來減少機(jī)器人以及機(jī)器人的周邊線束和相關(guān)成本。這將會(huì)帶來連接到儀器、工作站控制器并接入服務(wù)器的接線數(shù)量大量減少，讓設(shè)計(jì)師們看到成本的降低和生產(chǎn)率的增加。例如，一個(gè)聯(lián)網(wǎng)的機(jī)器人汽車焊接生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，這是帶有一個(gè)生產(chǎn)線和工作站層面的解決方案，并且聯(lián)網(wǎng)的傳感器滿足了圖中下方列出的大部分需求。正如圖中所示，最高等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)需求由車身車間的以太網(wǎng)絡(luò)來滿足，它連接了各種有效地運(yùn)行數(shù)字工廠所必要的系統(tǒng)管理和生產(chǎn)工具。這一級(jí)下面是線級(jí)，它指的是一系列的機(jī)器人工作站或者歸入線的工作臺(tái)，如在汽車組裝廠中的一條機(jī)器人焊接生產(chǎn)線。這條線可以由Line ControlNet或者Ethernet來控制。使用哪種協(xié)議來控制取決于速度和服務(wù)的需求。在工作站中，考慮到伺服機(jī)器人控制器和周邊設(shè)備、材料傳遞、零件抓取和其他的控制、傳感和可視化通訊等需求，我們找到了ControlLogix-linked Cell ControlNet以及DeviceNet網(wǎng)絡(luò)。重要的是，這種結(jié)構(gòu)的好處在于ControlLogix的路徑建立了新系統(tǒng)，為現(xiàn)有的工作站和線創(chuàng)造了附加值，并且其他的更改相對(duì)簡單。
由于滿足了實(shí)時(shí)性、機(jī)器人分散過程數(shù)據(jù)的收集以及機(jī)器人周邊設(shè)備以及焊接手臂的需求，質(zhì)量和生產(chǎn)率將會(huì)得到提高。例如，通過在控制器和傳感器以及其他數(shù)據(jù)收集儀器之間使用ControlNet和DeviceNet協(xié)議，各種聯(lián)網(wǎng)的儀器都可以使用Ethernet這種更快、更低級(jí)的網(wǎng)絡(luò)。
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