本发明属于汽车制造冲压行业，具体涉及一种汽车制造冲压生产线虚拟调试方法。
背景技术：
“数字化工厂”技术是运用计算机模型，对汽车生产制造过程和生产设备配置方案进行规划/仿真模拟、验证和优化的先进规划工具。突破了传统的靠经验进行规划的局限，从而确保建造工厂的工艺更优，设备利用率更高，工厂运行状态更稳定，产品质量更可靠。
数字化工厂目前在国内汽车制造行业的焊装和总装应用较为广泛，而在冲压专业应用相对较少，且不够全面，为了全面提高数字化应用水平，实现“中国制造2025”的目标，冲压专业的数字化应用刻不容缓。
借鉴国内部分冲压应用案例，结合焊装、总装数字化应用的经验，开发一个冲压专业数字化虚拟调试方法可以提高冲压工艺的准确性，加快现场安装调试的进程。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种汽车制造冲压生产线虚拟调试方法，它用于冲压工艺的建立、仿真和验证，能实现准确、高效的冲压工艺部署。
本发明所述的汽车制造冲压生产线虚拟调试方法，包括以下步骤：
步骤一、根据冲压生产线仿真需要，在建模软件中进行压机设备、传输设备和压机模具的三维建模；
步骤二、根据冲压生产线类型以及冲压生产线工艺参数，使用冲压仿真软件的压机建模模块完成冲压生产线线体建模；
步骤三、在冲压仿真软件中根据冲压生产线的结构定义冲压生产线各运动机构关节的运动规则，并关联各运动机构关节所对应的运动曲线；
步骤四、将建好的压机设备、传输设备和压机模具的三维几何模型关联进冲压仿真软件，使用冲压仿真软件的端拾器库模块自定义端拾器的横杆、转接头、长杆以及吸盘的型号，完成端拾器的设计和建模；
步骤五、使用冲压仿真软件中的冲压仿真模块定义压机模具的内部运动，验证压机模具的内部干涉，调整工艺控制参数，验证冲压生产线设备运动，优化运动单元轨迹曲线，实现整个冲压生产线生产过程的仿真和验证；
步骤六、在TIA PORTAL软件中完成PLC程序的编程，将所有信号导出为excel文件，并将程序下载至PLC硬件中；
步骤七、将冲压仿真软件与PLC硬件连接，通过OPC服务器存储PLC程序变量，冲压仿真软件读取OPC服务器中的PLC程序变量，PLC硬件程序驱动冲压仿真软件中的冲压设备，实现冲压生产线电气程序控制逻辑验证；
步骤八、将优化后的运动曲线和PLC程序导入冲压生产线现场设备，进行现场调试。
所述步骤五具体为：
验证在冲压过程中压机模具是否存在干涉，如存在潜在风险，则执行步骤一，重新修改压机模具的三维几何模型并重新导入压机模具；
运行冲压生产线仿真，验证冲压过程中零件变形对零件上件、下料的影响，如冲压生产过程中存在干涉，则调整工艺控制参数进行修正；
运行冲压生产线仿真并观察运动曲线，当发现冲压线运动存在问题或存在潜在风险时，则执行步骤三，修改运动曲线并重新关联运动曲线，直至运动曲线无问题；
选择压机参数，包括速度曲线、节拍，验证设计的端拾器在该节拍下其吸盘吸附力是否能够满足要求，如存在潜在风险，则执行步骤四，重新设计端拾器并建模。
所述步骤七具体为，所述冲压仿真软件连接PLC硬件和搭建OPC服务器，通过OPC服务器存储PLC的程序变量，仿真软件读取OPC服务器中的PLC程序变量，并使用PLC程序驱动冲压仿真软件中的冲压设备，当发现冲压生产线运动信号或逻辑存在问题或存在潜在风险时，则执行步骤六，修改PLC程序，进行调试直至线体控制逻辑程序没有问题。
所述建模软件采用NX或CATIA。
所述冲压仿真软件采用PresslineSimulation。
本发明的有益效果：本发明能够实现冲压设备、工艺参数和生产的电气控制逻辑的全数字化模拟仿真和验证，不但避免了冲压生产调试过程的工程干涉，还能够优化生产节拍和工艺参数，缩短冲压生产线调试投产周期，实现了冲压工艺向现场生产的快速部署。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示的汽车制造冲压生产线虚拟调试方法，是利用数字化工厂软件对冲压工艺生产线生产过程和电气控制逻辑进行模拟，该方法包括以下步骤：
步骤一、根据冲压生产线仿真需要，在建模软件中进行压机设备、传输设备和压机模具的三维建模，并导入冲压仿真软件。
步骤二、根据冲压生产线类型以及冲压生产线工艺参数，使用冲压仿真软件的压机建模模块完成冲压生产线线体建模。
步骤三、在冲压仿真软件中根据冲压生产线的结构定义冲压生产线各运动机构关节的运动规则，并关联各运动机构关节所对应的运动曲线。
步骤四、将建好的压机设备、传输设备和压机模具的三维几何模型关联进冲压仿真软件，使用冲压仿真软件的端拾器库模块自定义端拾器的横杆、转接头、长杆以及吸盘的型号，完成端拾器的设计和建模。
步骤五、使用冲压仿真软件中的冲压仿真模块定义压机模具的内部运动，验证压机模具的内部干涉，调整工艺控制参数，验证冲压生产线设备运动，优化运动单元轨迹曲线，实现整个冲压生产线生产过程的仿真和验证；具体为：
验证在冲压过程中压机模具是否存在干涉，如存在潜在风险，则执行步骤一，重新修改压机模具的三维几何模型并重新导入压机模具。
运行冲压生产线仿真，验证冲压过程中零件变形对零件上件、下料的影响，如冲压生产过程中存在干涉，则调整工艺控制参数进行修正。
运行冲压生产线仿真并观察运动曲线，当发现冲压线运动存在问题或存在潜在风险时，则执行步骤三，修改运动曲线并重新关联运动曲线，直至运动曲线无问题。
选择压机参数，包括速度曲线、节拍，验证设计的端拾器在该节拍下其吸盘吸附力是否能够满足要求，如存在潜在风险，则执行步骤四，重新设计端拾器并建模。
步骤六、在TIA PORTAL软件中完成PLC程序的编程，将所有信号导出为excel文件，并将程序下载至PLC硬件中。
步骤七、将冲压仿真软件与PLC硬件连接（通过simbabox硬件链接或simatic net通讯，实现信号通讯），通过OPC服务器存储PLC程序变量，冲压仿真软件读取OPC服务器中的PLC程序变量，PLC硬件程序驱动冲压仿真软件中的冲压设备，实现冲压生产线电气程序控制逻辑验证；具体为：
所述冲压仿真软件连接PLC硬件和搭建OPC服务器，通过OPC服务器存储PLC的程序变量，仿真软件读取OPC服务器中的PLC程序变量，并使用PLC程序驱动冲压仿真软件中的冲压设备，当发现冲压生产线运动信号或逻辑存在问题或存在潜在风险时，则执行步骤六，修改PLC程序，进行调试直至线体控制逻辑程序没有问题。
步骤八、将优化后的运动曲线和PLC程序导入冲压生产线现场设备，进行现场调试。
所述建模软件采用NX或CATIA。
所述冲压仿真软件采用PresslineSimulation。
本发明在冲压仿真软件中进行整个冲压过程的仿真模拟，若电气逻辑存在问题则在虚拟调试模块中进行电气逻辑的修改，或在PLC中修改程序，重复此步骤直至仿真过程没有任何问题。将PLC程序、压机程序、端拾器轨迹等导入现场设备进行调试。由于在虚拟环境中已经完成了大部分调试工作，现场还需要消除安装误差的影响，相对于传统方式来说，能够大大加快现场安装调试的速度。
本发明针对于各种类型的冲压生产线的仿真，且仿真是基于PLC信号地址的仿真验证。在其它软件中完成压机运行曲线设计，并导出转换成.curve文件，将之与线体模型中压机关联，以其驱动仿真环境中的压机模型，并将之完善后导出应用于现场压机运行调试，节拍优化和干涉检查结果完全基于现场模型，可直接用于现场调试。在其它软件中完成冲压线线体运行电气控制逻辑的编程，将之导入PLC硬件，与仿真环境中的线体模型关联，并使用PLC程序驱动仿真软件中的冲压设备，验证PLC程序的准确性，并将之完善后导出应用于现场设备调试，缩短了现场线体控制逻辑的调试周期。
Tia Portal是西门子重新定义自动化的概念、平台以及标准的自动化工具平台。
CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。作为PLM协同解决方案的一个重要组成部分，它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品，并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。
NX（原名：Unigraphics，中译为优集）是一个由西门子PLM软件开发，集CAD/CAE/CAM于一体的数字化产品开发系统。NX支持产品开发的整个过程，从概念（CAID），到设计（CAD），到分析（CAE），到制造（CAM）的完整流程。
Press Line Simulation（冲压运动仿真软件），进行冲压线与模具集成模拟分析数字化平台。