成捆圆钢端面标牌自动焊接系统的研究

为实现成捆圆钢端面标牌焊接的自动化,设计一套以双目视觉测量引导的基于工业机器人的标牌自动焊接系统。整个系统主要由工业机器人、双目视觉识别系统、焊钉送料系统、标牌制备系统、末端操作器、控制系统等构成。双目识别系统采用双目相机扫描成捆圆钢端面,得到焊接位置坐标;焊钉供料系统实现焊钉的分料传送,标牌制备系统通过激光打标机将圆钢生产信息制作在标牌上,并将标牌输送到指定位置;末端操作器由工业机器人带动实现焊钉与标牌的抓取、定位焊接以及掰断焊钉尾部等操作;焊接控制系统中工控机与机器人、PLC、双目视觉测量系统等进行通信,完成标牌焊接的自动化流程。     

基于位姿变化的钻铆机器人刚度优化

钻铆机器人广泛应用于航空薄壁件加工装配中,当末端配备重载执行器进行钻铆作业时,因受到自身重力和横向切削力的影响会导致末端变形,加工质量变差,工业机器人这种弱刚性限制了其在精密加工领域的发展。以工业机器人自动钻铆系统为研究对象,建立运动学模型;选择合适的试验进行关节刚度辨识;在刚度模型基础上定义关节刚度性能指标;并通过粒子群优化算法寻找工业机器人作业时刚度最大位姿,确定所处位姿的关节角参数。通过选择合适的加工位姿提升工业机器人的刚度性能,保证孔位加工质量,提高生产效率,也可避免危险事故的发生。通过以上研究,可以求得符合钻铆工况下刚度最优的机器人工作位姿,并在假设实验中,验证了该姿态优化方法的可行性和有效性。     

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。     

结合路径规划和光学扫描的自动测量方法研究

传统的复杂零件形貌测量中,为解决人工测量造成的测量效率偏低,误差较大和易出错等问题,文章结合工业机器人和光学扫描仪,提出复杂零件的自动测量方法。通过Motosim软件对机器人进行离线编程,生成用于扫描复杂零件的自动测量程序;基于规划的路径和机器人移动时间,编写驱动程序控制机器人和光学扫描仪,完成复杂零件的自动测量工作。结果表明:通过驱动程序控制机器人和光学扫描仪实现复杂零件的自动测量,能够有效提高测量效率,且测量精度达到20μm。     

工业机器人在自动化生产线分拣站的应用

根据自动化生产线分拣站的工艺流程和自动化控制的要求,提出基于工业机器人、PLC以及传送带的货物码垛自动化解决方案。构建以三菱FX3U型PLC、传送带和工业机器人等组成的全自动分拣码垛系统。分析了PLC的动作过程,提供了PLC的程序流程图;分析了工业机器人码垛的工作过程,提供了工业机器人码垛的程序流程图。工业机器人引入到自动化生产系统后,能够进一步提高工厂自动化水平、提高生产效率,减小劳动强度,降低人工成本。     

一种圆柱体小零件机器人自动打磨抛光系统的设计

为了适应大批量生产需要,提高圆柱体小零件生产加工效率,设计了一种机器人高效自动打磨抛光系统。该系统采用机器人自动夹持工件并回转的加工方式,实现了圆柱体零件的径向圆周自动加工;采用翻转台对工件进行上下翻转的加工工艺,实现了圆柱体零件的轴向自动加工。通过一次夹持多个零件进行加工的装夹方式,实现了在一定机器人负载能力下加工效率的最大化;运用模块化设计理念,可根据工艺需求设置多个不同加工工位,实现了工作系统的柔性配置和全流程自动化加工;加装了可调节柔顺装置,实现了工艺参数的可调可控,保证了打磨抛光效果。将该系统应用于不锈钢保温杯的加工。试验结果表明:该系统能够实现圆柱体小零件的大批量高效自动化加工,可以满足实际生产需求。     

工业机器人上下料技术及数控车床加工技术组合应用研究

为提高数控加工的切削效率和加工精度,对工业机器人上下料技术及数控机床加工技术组合应用进行研究.分析了GSK机器人及980T数控系统车床的特点.针对加工实例,设计机器人自动上下料机构,机器人与数控车床通讯单元,规划机器人上、下料运行轨迹.该研究结果能使机器人与数控车床配合,实现零件加工过程中上下料的自动化和无人化.是一种小型柔性制造单元在数控加工中的具体应用.     

一种精密模具柔性智能制造单元的设计与应用

介绍了一种精密模具智能制造单元的设计与实现。首先介绍精密模具智能制造单元的整体结构和组成,并对系统的整体控制原理进行详细阐述,深入分析工业机器人、加工设备、PLC控制器、MES计算机之间的通讯结构和通讯方式。然后详细介绍工业机器人主程序、料库取放料程序、机床上下料程序的基本控制流程。最后对智能制造生产系统的基本工艺流程进行总结,通过某塑料瓶模具型芯小批量加工实例,证明智能制造单元可有效提高模具生产效率,降低单件成本。     

基于安川工业机器人的钢卷自动喷码系统开发

随着工业4.0及中国制造2025的推进,机器人在工业领域的应用越来越广泛。通过机器人进行钢卷自动喷码,可有效提高生产安全性与生产效率、降低失误率。为此,本文以安川机器人为基础,首先进行整体工作站的搭建;然后进行机器人运动学与工作空间的定量分析,以之为基础,确定钢卷与机器人的相对位置;最终,基于MotoSimEG-VRC软件进行了机器人喷码仿真实验,仿真结果达到预期效果。     

MOTOMAN机器人在消失模模样加工中的应用

消失模铸造技术中,对于形状复杂的消失模模样的多面加工,传统的三轴数控加工方式因受制于自由度少而较为困难。利用工业机器人的多自由度柔性加工的特点,可以解决复杂形状模样加工困难的问题。基于MOTOMAN-HP6工业机器人尺寸参数、齐次变换理论,建立了机器人的运动学模型;实现数控加工APT代码与机器人控制JBI语言互相转换。以汽车覆盖件模具为例,在UG/Modeling环境中建立MOTOMAN-HP6机器人运动仿真模型,对机器人加工预先模拟分析,提高机器人加工制造的效率;最后,利用MOTOMAN工业机器人完成了典型汽车覆盖件模具泡沫模样的加工试验。     

基于FANUC0iTD和GSK工业机器人柔性制造单元的设计

通过分析FANUC0iTD数车控制系统PMC的I／O信号与工业机器人I／O信号之间的通信联接方法,采取修改或增加FANUC0iTD数控车床控制系统PMC的I／O信号,利用机器人控制系统对FANUC0iTD系统数控车床的I／O信号进行联机通信,实现由工业机器人控制系统进行控制和管理,组成多品种批量生产的自动化生产线的柔性制造单元。该柔性制造单元可实现工业机器人自动上下料、数控车床自动化生产加工。     

基于在线检测的高铁棘轮柔性生产线控制系统设计

针对高铁接触网核心部件棘轮在传统加工工艺中，存在二次装夹、加工精度难以保证、生产效率低、关键尺寸需全检和结果可追溯性差等问题，设计了机器人夹具和机床自动翻转工装，利用OMP60测头和对刀仪实现尺寸在线检测，通过FANUC系统的FOCAS函数库采集机床的测量数据，应用Ethernet IP总线柔性调度机器人实现自动上下料，完成了一套棘轮在线检测全自动生产线控制系统，实现了棘轮生产的全自动加工、一次装夹、关键尺寸全检和测量结果的可追溯，生产效率和成品率得到显著提升。     

基于多机器人的智能生产线仿真设计

以柔性智能制造生产线为研究对象,介绍一种利用ABB机器人虚拟软件设计出的虚拟系统方案。该系统是由3台机器人、4台数控机床及多种设备组成的智能制造生产线仿真系统,该生产线的3台机器人与设备之间能协调运作,可按产品加工工艺,依次进行加工、打磨、清洗、检测、装箱动作,实现无人化生产。创建了各设备的机械装置和Smart组件,以实现系统与组件之间I/O信号连接,编写了机器人运行程序,并规划其运行路线,最终实现仿真系统的运行。该虚拟系统与实际生产同步,以真实的汽车端盖零件为加工实例,为设计者提供了理论依据和试验平台,缩短了现场调试时间,降低了生产线设计、调试和改进的成本,并可用于指导现场生产。     

基于ABB机器人的柔性分拣系统设计

在瓶体人工分拣成本高、传统机械结构无法满足多瓶体柔性分拣的背景下,采用工业机器人替换传统机构,设计基于ABB机器人的柔性分拣系统,以实现圆柱瓶子表面检测工作站适用于多尺寸类型的柔性生产。通过分析圆柱瓶子尺寸变化与分拣作业位置的公式,以两台ABB工业机器人作为执行机构,采用平移功能实现上料、检测、分拣等动作的柔性调整。以伺服夹爪作为末端执行器实现对不同瓶口直径的夹取。以三菱PLC作为控制中心,触摸屏作为人机交互界面,通过流程设计与程序界面设计,实现系统中各设备的协同控制及各项功能的界面监控。调试结果表明：在基准瓶子示教的基础上,系统可实现适用范围内不同尺寸瓶子的自动分拣作业,且触屏操作便捷,满足柔性生产需求。     

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。     

基于KUKA机器人的电热水器内胆摘取系统的设计与研究

针对某电热水器生产车间自动化程度偏低以及工厂提出的自动化生产的需求,结合工业机器人以及工作劳动强度大的特点,提出了应用机器人来摘取内胆的自动化方案,并设计了基于KUKA机器人的电热水器内胆摘取的自动化系统。该系统应用PLC作为主控系统来控制机器人、悬挂链和生产线,并协调设备间的动作使之有序进行。该自动化系统已经在某电热水器生产车间运行。用机器人代替人工作业,提高了车间的生产效率,减少了用工成本,促进了工厂的自动化建设,达到了系统设计的预期目标。     

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。