基于机器人浮动功能的冰箱压缩机曲轴磨削生产线研究

介绍工业机器人在冰箱压缩机曲轴磨削加工中的应用,以机器人、传送线和磨床集成开发出冰箱压缩机曲轴磨削自动生产线。由于冰箱压缩机曲轴磨削加工上料过程对柔性要求较高,目前业内还没有使用机器人代替人工进行曲轴磨削加工自动上下料的生产线,故机器人上料过程是该生产线的最大难点。重点研究了机器人浮动功能在曲轴磨削上料过程的应用,并通过多次实验找到合适的机器人上料浮动力条件。经试运行,机器人上料效果完全达到了人工上料标准,该生产线可实现柔性自动化生产。     

上下料过程中曲轴夹持的稳定性分析

工业机器人越来越广泛地被应用在各个工业领域,其有一个重要的功能就是上下料,针对曲轴在自动上下料领域的需求,建立了曲轴上下料机器人系统的三维模型,基于Solid Works Motion仿真研究了上下料过程曲轴的夹持稳定性。仿真结果表明,机器人在一定的空间和节拍限制条件下,通过选择较好的机器人控制程序和V型手指的夹持方式,曲轴在上下料过程中的夹持稳定性得到明显提高和保证,该研究为机器人示教程序的优化提供了理论依据。     

无心磨床自动上下料机构设计与控制

针对传统模式中轴承滚子进行无心磨床研磨时采用人工上下料,存在的劳动强度大、加工效率低、产品表面易划伤等问题,文章结合轴承滚子的研磨加工特点,设计了加工轴承滚子的无心磨床自动上下料系统。该系统主要由自动送料机构、自动抓取机构、上下料流水线组成;该系统采用PLC作为控制器,实现了轴承滚子从送料机构上自动抓取,待磨削加工完成后再由机械手自动抓取放置在下料流水线,同时为了保证上下料过程系统运动的精确性采用SMC气缸、气爪与高精度传感器。实际应用表明,该自动上下料系统能实现轴承滚子在无心磨床上加工过程的自动化与滚子上料无接触切入式磨削,缩短了上下料时间,提高了加工效率的同时提高了滚子表面加工质量。     

FANUC机器人机床上下料系统设计与仿真

工业机器人已经广泛应用到现代制造工厂,机器人选型和仿真分析是机器人应用的关键。根据产品的加工工艺和上下料的要求,设计了分度自动夹具和专用夹爪。基于FANUC ROBOGUIDE仿真软件,将机床、机器人、夹具、工件、料框等三维模型导入仿真软件中进行组合,通过示教做上下料仿真。仿真分析的结果验证了机器人选型的合理性。通过对机器人运动轨迹的分析,调整了整个系统的布局,使布局更加合理。     

一种摩托车部件集成焊接系统的开发研究

建立了由焊接机器人、上下料机器人、装焊工作台以及自动上下料系统组成的摩托车车把多机器人集成焊接系统。介绍了多零件集成装焊的工作台、夹具体和上下料装置结构设计。对系统的控制体系进行了详细论述。然后讨论了多机器人焊接系统的工作时序的规划和优化问题。最后，通过对焊接机器人运动轨迹规划和上下料动作的计算机运动仿真以及该系统的实际应用，验证了系统设计的可行性和有效性。     

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.     

基于自动检测与机械手的全自动锯片磨削数控系统

文章详细介绍了在数控锯片磨削加工系统中,采用毛坯供给机械手和电感式位移传感器,实现对毛坯上下料,毛坯与成品尺寸检测以及锯片磨削加工等磨削全过程的自动控制方法.其特点在于将磨削过程、毛坯供给与检测三个过程独立开采,使得本文开发的全自动锯片磨削系统,实现在锯片磨削加工同时,一边用机械手来上下料和锯片尺寸的检测,不仅提高了自动化水平,而且有效地重叠了磨削加工时间和毛坯准备时间,显著提高了生产效率.     

基于RobotStudio的机器人上下料工作站仿真分析与优化

以机器人上下料为研究对象,利用RobotStudio和SolidWorks搭建了机器人上下料智能工作站,规划了工作站的空间布局,为机器人设计了末端夹具。根据工作站的运行模式创建了仿真运行的I/O信号与逻辑,分析了机器人程序,同时动态监测设备间的碰撞情况,分析优化了机器人的作业性能,实现了机器人为4台数控机床自动上下料的仿真与优化。仿真结果表明:碰撞监测功能可动态观察机器人作业过程中的碰撞情况,实时改变系统参数可将机器人的作业性能数据化,直观的分析和优化机器人的速度、作业能耗与电机功率,指导现场生产。     

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。     

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。     

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。     

纤维缠绕机芯模自动装卸机械臂轨迹仿真与分析

目前国内纤维缠绕机芯模装卸多由人工完成,为提高生产效率,减轻工人劳动量,以水处理缠绕罐为例设计自动搬运装置,以实现芯模的自动装卸。确定了搬运过程中机械臂经过的目标点及其位姿,并根据D-H参数在MATLAB Robotics Toolbox工具箱创建了机械臂运动学模型;在不同的工作空间运用五次多项式插值对机械臂进行运动轨迹仿真,最终得到满足水处理罐搬运过程中无冲击、运行平稳要求的运动规律。     

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。     

基于机器视觉的汽车滤芯密封性在线检测

针对当前汽车空气滤芯缺陷检测过程中存在的问题,提出并设计一套基于机器视觉的汽车滤芯密封性在线检测方案,实现了滤芯自动上下料、运动控制、图像采集与显示、图像分析处理等功能。该系统由PLC控制传送带的间歇运动、并联机器人的自动上下料和直角坐标机器人运动,工控机触发相机拍照获取滤芯图像。图像处理算法以Visual Studio 2015为平台,调用开源OpenCV数据库,获取滤芯内部每个腔室是否完全密封的信息。工控机将这些信息传送给PLC,PLC发送指令给并联机器人,实现滤芯合格与否分类。实验结果表明:该系统实时性好、准确率高,已达到企业检测要求。     

基于数控机床(CNC)半自动线的工业机器人设计

将工业机器人上下料技术与CNC加工中心相结合,通过自动化改造,设计了一种新的机器人。该机器人实现了模块化自动上下料柔性制造单元,达到集成化、高精度、高效率的效果,并且大大节省了人工成本。     

冲压上下料机器人的运动学分析与优化设计

在SolidWorks环境下构建了一种适用于自动化冲压生产线的5自由度串联机器人,并对机器人工作时上下料运动过程进行了详细描述。同时,针对自动上下料运动过程,运用数学模型进行理论分析,采用D-H法建立第2种机器人坐标系,列出运动学参数、关节变量和齐次变换矩阵,最后求解出运动学方程的正逆解,可与后续实际生产中机器人的真实运动情况做对比。应用ANSYS Workbench对底座先进行拓扑优化,在满足刚度和强度要求的情况下,使得底座质量减少了32.6%,优化效果显著。然后再对拓扑优化后的结果进行多目标参数优化,使其在满足要求的前提下,底座所受的等效应力值尽可能减小,优化效果更好。     

汽车变速器齿轮高精度磨齿机床研究

面向汽车变速器行业对高精度齿轮的需求,开发一种蜗杆和成型砂轮复合磨削的双工件主轴磨齿机床。该机床具备全自动更换刀具和全自动装卸被加工齿轮功能,可使用通用修整器同时修整蜗杆砂轮和成形砂轮;采用双工件主轴结构,节省了上下料装载时间,加工效率大幅提升,比单主轴效率高出30%左右;在合适的粗磨和精磨砂轮颗粒的作用下,蜗杆砂轮和成形砂轮磨削的结合使磨削时间减少了50%左右;自带齿轮检测设备,能够在线检测齿轮磨削加工量是否达到加工工艺要求,实现了齿轮磨削高效、高精度、节能环保加工。     

2P3R型机床上下料机器人动力学分析及仿真

针对自主创新设计的2P3R型机床上下料机器人,建立了D-H坐标系,在此基础上,采用拉格朗日力学的方法详细推导了该机器人动力学数学模型;运用UG软件绘制了该机器人虚拟样机模型并导入到ADAMS中,定义各杆件材料、添加约束和驱动,并对机器人上下料过程进行动力学仿真分析,分析得到该机器人上下料过程中各关节力/力矩变化曲线图。研究结果为该机器人动态设计及动力学控制提供了理论依据。     

精车活塞止口专机自动上下料系统的研制

论述了全自动ＣＮＣ精车活塞止口专用机床自动上下料系统的组成。在此基础上,研制了实现活塞自动上下料过程的气动和液压控制系统。最后阐述了其软件的设计。     

OPC UA信息模型在工业机器人监测系统中的应用研究

针对机械制造加工车间多元异构设备接口协议不一、多源异构数据格式语义不一造成的信息集成和设备互联互通互操作难以实现的问题，基于OPC统一架构（OPC Unified Architecture,OPC UA），提出一种集OPC UA信息模型和OPC UA数据通信于一体的工业机器人监测系统。给出建模流程，采用OPC UA规范、节点和引用等核心技术，设计抽象机器人共有信息模型，分解、归纳私有组件模型，模块化设计构建OPC UA服务器与客户端，综合服务器地址空间映射、OPC UA通信等技术处理异构数据，以此提供规范化数据和标准化数据通信。选择典型刹车盘柔性加工单元进行现场应用，将信息模型应用于上下料机器人监测系统。结果表明：机器人数据格式和数据操作得到统一，设计的OPC UA信息模型能满足上下料机器人监测系统实际应用需求，验证了信息模型完整性、实用性和所提框架的可行性。