整经机筒子架自动换筒机器人系统研发

介绍一种通用型整经机筒子架自动换筒机器人,该机器人由行走系统、换筒系统、换箱系统、检测系统以及筒子存储箱5部分组成:其中行走系统利用AGV小车实现机器人的自动定位行走;换筒系统由底座机构、多关节机械臂机构、换筒夹具机构3部分组成,针对不同形式的筒子架均可实现筒子自动上落功能;换箱系统由底座机构、机械臂机构、换箱夹具机构、吸盘机构4部分组成,能够自动完成换箱与移开隔板动作;检测系统利用压力传感器检测筒子存储箱的质量,并利用视觉传感器辅助机器人实现换筒夹具的精确定位,便于换筒机器人实现自动换箱、换筒功能;筒子存储箱是与换筒机器人配套使用的辅助设备,用于存放筒子。采用双目视觉检测技术,可辅助机器人调整换筒夹具的空间位置,实现换筒夹具与筒子架之间的精准对接。该换筒机器人改变了传统人工换筒的工作方式,针对不同形式的筒子架,可在满足换筒工艺要求的前提下自动完成上落筒与换箱功能。     

整经机筒子架自动换筒机器人机械机构设计

根据整经车间的实际生产情况及筒子上落原理,综合考虑多种类型筒子架的结构特征,设计了一款通用型整经机筒子架自动换筒机器人。该机器人的机械结构主要包括换筒单元与换箱单元两部分。其中换筒单元由换筒底座机构、多关节机械臂机构、换筒夹具机构3部分组成;换箱单元由换箱底座机构、机械臂机构、换箱夹具机构、吸盘机构4部分组成。在控制系统的配合下,换筒机器人可实现满筒与空筒的自动上落、满箱与空箱的自动搬换以及移开隔板等功能。同时,为便于配合换筒机器人工作,设计了一款既有利于筒子在车间存储、运输,又能保证筒纱卷装质量的筒子存储箱。换筒机器人与筒子存储箱配合使用,可以替代人工完成筒子架换筒工作。     

圆纬机纱架自动换筒技术

针对传统人工换筒的圆纬机存在生产自动化程度低、劳动强度大、人力成本高等问题,提出一种基于桁架机器人和换筒机械手的自动换筒方案。根据人工更换纱筒仿生工艺,结合圆纬机生产车间布局、纱架结构、纱筒类型以及换筒周期等因素,设计了桁架机器人和换筒机械手的机械结构,以及自动换筒的工艺流程和电气原理图等,并研制了实验室测试机构。最后研究了基于AS320T模块和伺服电动机的纱筒更换控制算法,实现了利用触摸屏作为人机交互界面的自动换筒功能。测试结果表明,采用此控制技术满足了圆纬机纱架自动换筒的准度、稳定性以及重复性要求,实现了以“机器换筒、人工接头”的方式为圆纬机续线,对解决传统人工换筒存在的问题具有重要意义。     

气流纱筒子架

美国巴伯考尔曼公司已为整经机设计出一种新型筒子架,这种筒子架可以容纳大卷装的筒子纱,例如,可以容纳直径为330毫米、动程为152毫米的气流纱筒子。该筒子架为 V 形的,可容纳624个筒子纱,另外还有一个可容纳624个筒子纱的筒子架是备用的。筒子架的筒锭固装在链条上,而链条的运动是由一电机来传动的。当筒子架内侧的筒锭插满筒子纱时,插在筒子架外侧筒锭上的筒子纱便可退绕。在筒子架外侧     

整经机筒子架集体换筒与络筒机筒纱定长装置的使用

整经和络筒是织物形成和生产的基础,它们的质量对后工序的生产和产成品质量有直接影响.文章对整经采用活动筒子架,实现集体换筒与络筒机生产定长筒纱的定长装置的性能和特点及其便用情况,作了较详细的介绍.     

纺纱车间棉条筒自动运输系统设计

针对纺纱车间人工搬运棉条筒劳动强度大、效率低、不便于生产管理等问题,设计了一种棉条筒自动运输系统。该系统基于机器人操作系统(ROS)搭建的自动引导运输车(AGV),采用激光雷达导航,用Gmapping算法构建环境地图,应用AStar和Teb混合的路径规划算法自主规划行驶路径,采用AMCL辅助定位,可最终实现AGV的自主导航功能。模拟场景试验结果表明：手动控制AGV构建地图误差在1 cm左右;在0.5 m/s的安全速度下,AGV自主导航定位的距离误差小于7 cm,角度误差小于5°;在避障试验中,动态加入障碍物,AGV能够扫描到障碍物并重新规划路径进行避障。所设计的棉条筒自动运输系统可为纺纱车间的智能化改造提供参考。     

降低纱线毛羽的实践

为了降低纱线毛羽,提高筒纱质量,结合粘胶集聚纺11.7tex纱的生产实践,对影响纱线毛羽指数的几大因素,如器材专件、车间温湿度、络筒工序等进行了综合分析,并验证车间温湿度、钢丝圈钢领使用时间、络筒速度等对纱线毛羽指标的影响,提出相应的措施进行改进。指出:粘胶集聚纺11.7tex纱筒纱1mm毛羽偏高的主要因素是纺纱湿度和络筒湿度;要减少纱线毛羽,应合理设置工艺,配好器材专件,做好车间温湿度控制并加强管理及跟踪检测。     

基于机器视觉的空纱筒口定位方法

为实现换筒桁架机器人空纱筒口定位功能，提出一种深度学习与传统图像处理相结合的定位方法。首先通过改进的Yolov5模型框定图片中纱筒口的位置；然后利用Sobel边缘检测、阈值分割、滤波、闭操作处理框定区域的图像，并通过最小二乘法拟合得到空筒口径及中心坐标；最后利用单目相机小孔成像原理完成纱筒口的定位。结果表明：改进后的模型在检测准确率上达到99.2%,检测速度可达54.3帧/s,同时模型参数量减小到3.71 M,X轴、Y轴、Z轴方向的定位误差分别控制在1.3、1.9、0.7 mm以内，本文研究结果可满足换筒桁架机器人空筒口定位功能需求。     

管纱卷绕质量对络筒工序及筒纱质量的影响

为了减少粗纱、细纱、筒纱成形不良并提高生产效率,降低纺纱疵品,分析了影响管纱卷绕质量的主要因素,以及管纱卷绕质量与自动络筒工序、筒纱质量的关系。通过试验数据说明:粗纱、锭速、回丝、钢领钢丝圈等是影响细纱管纱卷绕质量的主要因素;细纱卷绕质量对络筒工序及筒纱质量产生影响,细纱卷绕质量不佳是直接造成自动络筒工序效率下降、设备及器材损伤的根源。指出:在纺纱全流程控制过程中,凡是具有卷绕成形的工序,都会对下游工序的成纱质量造成影响和危害;细纱管纱不良成形会严重影响筒纱的内在质量与外观质量,强化对不良成形的控制,就是对自动络筒设备及器材、对棉纱质量的保护,也是稳定和提高自动络筒工序生产效率的主要手段。     

ASGT104型筒子架

介绍了ASGT104型筒子架的结构、性能、特点及其适应性。该机采用矩形结构连接，外侧集体换筒，是与高速分条整经机配套的理想产品。     

基于虚拟仿真的四足机器人行走研究

进行了四足机器人行走过程的仿真分析。建立了四足机器人的三维软件模型,导入仿真软件ADAMS中,通过加入约束和动力分析,以一定形式的步态分析实现了机器人在平面上的行走。并以机器狗模型为例子分析了稳定性以及在行走过程中各部分动作产生的影响,为研究智能化玩具程序开发和四足机器人提供借鉴。     

Robotization in fruit grading system

A grading robot system, which automatically provides fruits from containers and inspects all sides of the fruits was developed. The robot system consists of two fruit providing robots and a grading robot. Both robots had 3 DOF Cartesian coordinate manipulators, and 12 suction pads as end-effectors for transporting fruits. The grading robot had 12 color TV cameras, and 28 lighting devices as a machine vision system. The grading robot sucked 12 fruits up at a time and 12 bottom images of all the fruits were acquired during the manipulator moving from a halfway stage to carriers on a conveyor line. Before releasing the fruits to the carriers, 4 side images of each fruit were acquired by rotating the suction pads for 270°. The stroke of the manipulators was about 1.2 m and it took about 4.3 s to move back to the initial position that meant that this robot could grade three fruits per second. This grading robot system made following effects: (1) Labor substitution, (2) Objective grading operation without human subjective judgment, (3) Data accumulation on fruit grading for traceability and farming guidance to producer.     

蔬菜嫁接机自动上苗装置研究

目前,蔬菜自动嫁接机一般都靠人工方式上苗,这不仅降低了嫁接效率,而且嫁接的质量也很难保证。为了解决这一问题,文章根据并联机构的优点设计了一种二自由度上苗装置,该装置能实现蔬菜自动嫁接机的自动上苗功能。根据实际要求。文章对装置的尺寸进行了优化,分析表明,该装置的精度达到了自动上苗的要求。图8参10     

基于改进门字形轨迹的番茄生产线DELTA分选机器人轨迹规划

目的：解决现有番茄加工生产线DELTA机器人在番茄分选过程中存在的效率低和运动稳定性差等问题。方法：在对DELTA机器人分选系统进行分析的基础上，将回旋线优化的门字形轨迹用于DELTA机器人轨迹规划。利用回旋线替换门字形轨迹的直角部分，建立以时间最优为目标的优化模型，通过改进的蚁群优化算法求解优化后门字形轨迹参数。通过试验对其性能进行分析。结果：所提方法相比于门字形轨迹和文献[20]方法具有更优的平均分选时间和分选成功率，平均分选时间分别降低了11.61%和1.63%，分选成功率提高了2.05%和0.56%。结论：所提规划方法有效提高了DELTA机器人分选精度和效率。     

基于工业机器人的纸卷自动包装系统设计

针对纸卷包装流程和包装机包装工序,选用ABB 4600系列6自由度多关节型工业机器人和真空吸盘夹手,根据放封头工序在ABB机器人软件中进行编程;在整个控制系统中,选用西门子PLC作为主站,工业机器人作为从站,通过PROFIBUS-DP协议与西门子纸卷包装DCS系统通信,实现了自动取放纸卷包装封头和整个纸卷包装过程的全自动化。     

用于饮料促销的智能服务机器人设计

随着科技的发展,社会的进步,机器人在当前生产生活中得到了越来越广泛的应用.本文重点介绍了智能导引机器人和贩卖机器人在饮料销售中的应用,结合需求详细说明了机械系统、电气系统及控制系统的设计方法.结果表明,所设计的机械系统和控制系统能够很好地满足机器人在饮料销售中的使用要求.     

环锭纺纱全流程机器人自动化生产关键技术

针对环锭纺纱全流程自动化生产工艺与工业机器人的深度集成问题,提出了环锭纺纱生产线布局仿真优化方法,构建了生产线协同调度模型,详细阐述了配棉排包、精梳机自动喂棉卷和筒纱外观检测等关键工艺机器人应用场景,提出了以信息互联互通技术为核心的信息集成管控策略,建立了工艺、生产计划、质量、设备及物流一体化智能管控系统,形成了环锭纺纱生产线全流程智能管理模式,实现了基于纱管的纺纱质量追溯。结果表明：所使用的任务调度方法有效提升了相关工序的生产效率,设计的纺纱工艺机器人打通了配棉排包等工艺流程断点,相关技术应用后企业综合生产效率提升22.65%,运营成本降低40%,形成纺纱行业智能化转型典型案例并已向行业推广。     

自动包装机机器人手臂系统建模

包装机械自动化水平日益提高,为了实现各种复杂的包装,利用机器人手臂模拟人手的运动已日益迫切。论文运用了基于插值样条函数的轨迹规划法,机器人手臂拉格朗日动力学方程建立了系统数学模型,为自动包装机机器人手臂系统设计提供了新思路。