大型工程机械驾驶室机器人自适应打磨抛光系统的设计

为适应当前制造业大型设备零部件生产需要,提高对大型工程机械驾驶室焊缝打磨抛光处理效率,设计一种机器人自适应自动打磨系统。此系统采用六自由度机器人配置自适应性力控系统,实现对复杂曲面及焊缝的贴合;采用外接轴实现对工件所有焊缝全方位覆盖,并实时切换姿态完成自动打磨。通过自动更换打磨工具的方式,实现单个机器人生产效率最大化;运用模块分层化理念,使不同工位满足不同工艺需求,凸显此系统良好的兼容性;其中加装的自适应性力控装置,实现了工业参数数据化,其可调可控,从而保证打磨抛光的效果。挖掘机驾驶室焊缝打磨抛光试验结果表明：此系统可实现对大型工程机械驾驶室焊缝打磨抛光全自动化处理,且保证了打磨效果,可以满足生产要求。     

打磨抛光机器人控制系统设计与开发

为了解决传统手工打磨效率和打磨精度低等问题,文章采用PLC控制打磨机器人,实现对复杂曲面的打磨抛光,并基于Qt软件设计了人机交互界面,实现了机器人打磨系统的状态控制和监控。该控制系统可以实现复杂曲面的全自动化打磨抛光过程,并且可以实时监控设备运行参数,操作简单灵活,易于维护。对不锈钢回转体的打磨抛光实验结果表明:打磨抛光时间为2.5min,自动全流程时间为3 min,较人工打磨方式效率提高了60%。     

制动器壳体类零件的自动化生产线设计

为解决某公司制动器壳体零件自动加工需求,设计了该零件的自动化大批量生产线。先分析零件各加工表面及要求,结合自动化需求并保证工序集中和工时平衡,设计了基于5台立加和1台立车的零件加工工艺;采用了物料输送机和机器人来实现工件的自动上下料,示教模式编写了机器人自动上下料的运动程序;采用PLC对自动化系统进行总体控制,定义了PLC与机床及机器人通信的I/O口地址,根据流程图设计了PLC控制程序;最后利用触摸屏对生产线中各个设备进行监控,使用户能直观的了解生产线的运行情况。经过试运行,该生产线运行稳定,并且零件的单件节拍约10min,满足了客户要求。     

终端盒体抛光装备控制系统设计

为了实现纵场磁体馈线系统终端盒体的自动化抛光打磨,设计了一套机器人抛光打磨装备。针对盒体表面粗糙、焊接后形变量大的特点,设计了三种表面加工工艺,并配备了与之对应的执行装置。三种执行器通过快换盘实现自动化快换,工艺流程依序进行。控制系统以PLC作为控制器,根据PLC的控制指令,机器人调用相应的加工程序,快换盘取放执行装置,实现不同工艺。打磨力是抛光打磨的主要工艺参数之一,该设备集成了自主研发的力调节装置。PLC通过数字I/O与力调节装置通信实现加工过程中对接触力的有效调整。工控机作为人机交互设备与PLC通过以太网进行通信,方便操作人员操控盒体抛光打磨装备。     

制动器箱体零件液压自动夹具的设计

根据某风电偏航制动器箱体类零件结构和自动化加工要求,拟定了符合企业生产条件和要求的加工工艺,并设计了该零件第一道加工工序的机床夹具。针对箱体零件结构复杂、要加工的面和孔多的问题,合理的选择了定位方案,并设计自动找正结构实现工件的自动找正,以减小工件装夹时产生的定位误差;同时使用转角油缸来实现工件的自动夹紧。目前,该套夹具已经应用于实际生产,满足零件的尺寸精度要求和自动化生产线产量要求。     

小型齿轮加工单元自动上下料系统的设计与实现

文章针对小型齿轮加工人工上下料的不足,提出了一种基于工业机器人上下料技术实现小型齿轮柔性加工的设计方案。根据齿轮零件加工要求,分析零件加工工艺,确定系统组成、布局及工作流程;采用西门子S7-1500PLC作为主控制器,通过MODBUS-TCP通信协议,实现主控PLC与机器人、数控机床及其他辅助设备之间的数据传输;最后,规划机器人的运动轨迹,编写机器人上下料程序。试验结果表明,该设计方案可省时、省力、高效地完成齿轮加工自动上下料任务,实现小型齿轮的大批量、自动化生产。     

金属结构件焊接机器人工作站的设计

针对金属结构件组焊加工,设计了一种实现工件快速装夹、自动变位的机器人焊接工作站,以三轴垂直翻转变位机中定位销孔的不同组合方式来实现不同型号的工件需求,弧焊双机器人操作,采用PLC控制,采用正交试验法进行焊接参数实验。实验结果表明:与手工焊接相比机器人焊接表面一致性较好,焊缝美观,可以满足不同型号横梁的焊接工艺要求,焊接效率提高了约167%。     

多工位自动化冲压生产中夹取方式的选择

目前欧美汽车冲压企业70％以上的零件采用自动夹持与传送的冲压方式。自动夹持与传送．即使用机械手来实现工件在相邻工位的传送．实现全自动化生产,这是目前汽车冲压件效能最高的生产方式。多工位;中压在欧美运用较早也比较成熟。而目前国内汽车;中压企业多使用人工来完成工件在工位间的传递,操作工人站在压机两侧．     

航空环形件加工机器人端拾器的结构设计

航空环形件是航空零件机械加工中的较为常见的一类零部件,它们的结构复杂、几何尺寸较大、大多属于薄壁零件,且加工精度要求高,为了提高航空环形件的生产效率和加工质量,研发了一款航空环形件加工机器人。对机器人进行了运动分析,同时针对航空环形件几何结构,设计了左右手端拾器,针对其薄壁特性和加工精度要求,设计了专用的装夹工作台,实现机器人自动抓取工件上下料,同时完成工件加工前的夹紧和加工后的清洁工作。使机器人协同数控机床完成自动化加工,减少人工参与,提高零件的可靠性。     

发动机端盖类零件工艺装备设计与数控加工

传统端盖零件加工需要采用车床、钻床、铣床等多种设备,多次装夹存在重复定位误差、工作量较大等问题。针对端盖零件的加工问题,设计一套专用气动工艺装备,实现端盖零件一次装夹完成孔、螺纹的加工,该工艺装备采用气动夹紧装置,夹紧力可调,采用三点可调支撑调整工件平面度,通过径向定位装置准确定位工件初始角度,保证加工孔位置精度。通过NX UG 10.0软件编写数控加工工艺,利用立式加工中心完成端盖零件的数控加工。生产实践表明:该工艺装备实现了工件的快速装卸、大批量自动化生产,加工精度稳定且符合生产技术要求,生产效率明显提高,取得较好的经济效率。     

机器人制造单元自动装卸控制系统设计

为提高数控机床运行稳定性和生产效率,设计满足自动装卸工件作业的机器人制造单元控制系统。分析了制造单元结构和生产工艺流程,设计以SIMATIC S7-1200 PLC为控制器,通过ProfiNet协议远程控制机器人与数控机床协调作业的自动控制方案,完成主要设备和I/O模块选型、I/O信号分配。根据生产工艺流程要求,编写机器人和PLC控制程序,完成ABB IRB120机器人与SINUMERIK 828D加工中心信息交互,实现在CNC加工过程中自动装卸工件辅助作业。机电联调试验结果表明:该控制系统满足CNC加工自动装卸作业要求,有效地降低人力成本,提高产品质量稳定性和生产效率。     

面向发动机部件定制加工的矩阵式智能产线设计

针对发动机制造企业提出的部件个性化定制加工需求,提出一种矩阵式智能产线布局,围绕产线的功能分析、方案设计、仿真与调试验证等多维度进行开发,通过整合物联网、智能控制、工业机器人、MES系统等先进技术实现智能排产、加工、检测、装配和仓储等功能;结合工艺仿真手段对所设计产线进行场地布局优化和虚拟调试,根据仿真结果搭建并成功调试产线。实践证明:产线设计合理、运行稳定,达到预期的设计要求,可实现发动机部件的全过程智能化生产。     

机器人自动压铆控制系统设计

为解决传统人工铆接效率低、一致性差等问题,开发一套机器人自动压铆集成控制系统。通过PLC控制机器人和压铆机,实现复杂工件的自动分区域压铆过程,并可以实时监控设备的参数和状态。压铆试验结果表明:工件的自动压铆时间约为170 min,效率提升60%,铆接产品一致性良好。设计方式可移植到工业机器人其他应用领域,具有较强的借鉴意义。     

铁路货车用转K2型转向架支撑座机器人焊接系统

早期的铁路货车转向架支撑座采用焊条电弧焊方法焊接,由于产品的特殊性,焊接质量和效率难以满足使用要求.通过调查和分析,确定了采用焊接机器人焊接支撑座的焊接方法.在新的焊接工艺流程基础上,通过采用自动上下料、自动装卡、自动检测和自动控制等技术,建立了基于焊接机器人的支撑座柔性焊接系统,实现了支撑座的机器人焊接,提高了产品质量和生产效率.     

基于工业机器人的木托盘自动打钉系统

工业机器人在木托盘加工中取代人工完成自动打钉,能够满足快速、大批量加工的生产要求,节省人力资源成本,是未来木托盘生产厂家应用重点。提出一种工业机器人自动打钉系统设计方案,根据木托盘的生产工艺,设计工作台、机器人打钉工具;通过编写机器人控制程序、图像检测程序,实现木托盘的自动化生产;利用蚁群算法分析机器人最佳打钉路线,进一步提高了生产效率。该系统已经投入生产,在实际使用过程中效率极高且运行稳定。     

基于机器视觉的机器人作业目标定位

为了满足生产制造过程中物料无序分拣的需要,设计基于机器视觉的机器人作业目标定位系统。利用Qt开发人机交互界面,实现图像采集处理、通信和机器人运动控制功能。对图像进行阈值分割等处理,得到理想工作区域。通过机器人视觉系统标定实现相机像素坐标和机器人基坐标之间的转换,得到机器人坐标系下的工件位姿识别。在机器人目标抓取平台上随机摆放一定数量的工件进行数据采样,结果表明：系统准确度以及速度具有优势。     

基于工业机器人上下料的多工位机加工生产线设计

根据零件的加工工艺和生产节拍等要求,设计了一条智能制造生产线,主要包括3台数控加工中心、ABB工业机器人、工业机器人第七轴、上下料输送线、打磨工位等。工业机器人应用于机加工的上下料和打磨;详细阐述了生产线的结构设计、第七轴的搭建及工作流程、工业机器人的工作流程、PROFINET总线的应用以及控制系统的设计。实践表明:生产线使用总线极大简化了设计难度,实现了全自动化加工,并满足生产节拍及质量要求,提高了经济效益。     

基于NX MCD的工业机器人视觉分拣数字孪生系统设计

针对制造业中多类型、多颜色工件人工重复分拣出错率高的问题，设计一个基于工业视觉的工业机器人自动分拣物理控制系统和数字孪生系统。提出融合工业视觉、工业机器人、PLC等设备的以太网通信控制方案；基于视觉检测原理，应用视觉检测工具，结合PLC程序能够正确识别工件信息；基于NX MCD软件构建了工业机器人、输送带、工件等数字孪生系统；最后，对工业机器人和PLC进行联合编程，实现视觉分拣虚实系统同步作业。实验结果证明：该系统工件识别正确率高，工件分拣效率高，数字孪生系统能够实现虚实同步，为系统的动态监控、维护管理与虚拟调试提供了便利。     

圆筒内六角阶梯级进模设计

分析了圆筒内六角阶梯的成形工艺,采用冲孔、拉深、底孔倒角及落料的冲压工序,配合压力机上的自动送料装置实现自动化生产;并介绍了制件的排样、模具结构及部分拉深凸、凹模的设计与制造。模具经实际生产验证：成形的制件质量稳定,生产效率高,满足大批量生产的需求,可为类似的制件成形提供参考。