焊装自动线机器人顶盖抓具的设计研究

BIW大型焊装自动线中,运用机器人进行抓取和输送作业,能够保证整线节拍,极大提高自动化程度和生产效率.文中,以BIW机器人焊装线抓具输送设备为研究对象,采用模块化方法,设计出一种全新的轿车顶盖机器人抓具.实际运用表明这种机器人抓具定位精准、抓取可靠,同时充分利用了工业机器人的高精度和柔性化能力,实现了一台机器人对不同顶盖快速、准确的抓取、输送和焊装.     

基于SoftPLC和现场总线技术的点焊机器人柔性工作站系统集成

工业机器人作为自动化焊装线最主要的柔性设备,目前在汽车行业开始广泛应用。以KUKA机器人为例,设计和构建基于SoftPLC和现场总线的机器人工作站系统集成。整个系统以SoftPLC作为主控制器,用PROFIBUS-DP总线构建通讯网络,采用面向对象的编程思路,实现机器人柔性制造单元的通信与控制,提高系统的自动化程度,提升控制系统本身的柔性和可扩展性。     

国外汽车工业焊接技术与设备的现状及当代的发展趋势

通过对国外８０年代汽车工业的车身焊装线、汽车零部件、新材料、新工艺等多方面情况分析，得知国外汽车工业广泛应用了各类机器人，且机器人已发展到六个自由度以上，尤其点焊机器人，采用了点焊钳转换装置；同时又发展了逆变控制技术；多点焊机也采用了柔性体制。表明了，国外汽车工业焊接技术与设备已实现了高度自动化、柔性化。预计９０年代它将会朝着更高的自动化、柔性化方向发展。     

国外汽车工业焊接与设备的现状及当代的发展趋势

通过对国外８０年代汽车工业的车身焊装线、汽车零部件、新材料、新工艺等多方面情况分析，得知国外汽车工业广泛应用了各类机器人，且机器人已发展到六个自由度以上，尤其点烛机器人，采用了点焊钳转换装置；同时又发展了逆变控制技术，多点焊机也采用了柔性体制。表明了，国外汽车工业焊接技术与设备已实现了高度自动化、柔性化。预计９０年代它将会朝着更高的自动化，柔性化方向发展。     

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。     

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。     

基于总线技术的柔性机器人焊接工作站

机器人焊接工作站是一套由机器人、焊钳、焊装夹具等组成的用于汽车白车身零部件焊接的设备,具有高可靠性和质量稳定性。以实际生产使用的一套工作站为例,着重介绍了柔性点焊机器人工作站的组成、控制方式以及在生产焊接中的应用。该工作站实现了焊钳、夹具的快速切换,达到了多种产品同平台的焊接应用,提高了系统的柔性,增加了设备的使用率。     

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。     

小议五菱荣光柔性车身生产线的开发

介绍了五菱荣光四种车型柔性车身焊装生产线的开发过程,阐述设计过程中技术疑难问题攻关的方式方法.经生产实践表明,这种同平台多种车型柔性焊装生产线完全可行,显现了五菱"实现低成本,短周期.柔性化、高效率"的制造特色.对公司实现产销双过百万辆的目标作出了突出贡献.     

球罐全位置焊接机器人智能控制系统

研制了一种用于球罐全位置焊接机器人的智能控制系统。采用两点视觉伺服反馈系统,以预先画出的坡口平行线为机器人的目标运动轨迹,实现机器人在多层多道焊接时在重复自动跟踪。系统选用工业控制级可编程控制器作为核心控制器件,外加自制的电机驱动等辅助电路,实现了对五自由度球罐焊接机器人的柔性磁轮的控制、跟踪机构的控制和摆动机构的控制,并使之协调联动,满足焊接过程的要求。此系统控制下的球罐焊接机器人的主要创新点是,实现了无导轨自动焊接全位置焊缝与多层多道焊接的自动跟踪。焊接工艺评定试验结果表明,此焊接机器人自动跟踪精度高,焊缝质量好,工作稳定可靠,已实现小批量试生产,产品也已用于实际焊接生产。     

白车身焊装线电控系统网络规划及安全控制研究

针对白车身机器人焊装线整线自动化程度高,控制难度大,安全要求高,采用传统的硬线急停回路的设计方案存在故障率高,柔性差等诸多弊端的问题.文章通过对其工艺及安全任务分析,构建了一套标准化、模块化的硬件设计和控制网络,并采用基于安全控制器、安全总线和分布式安全IO的方式构成了安全防护电控系统,保证了整条焊装线安全、可靠、高效的运行,实现了整条焊装线的柔性化控制,方便了安装调试和系统维护.     

焊接自动线和焊接机器人

20091128东风平头驾驶室机器人焊接装配线/陈绪江//焊接.-2008(8):61~63机器人焊接装配线是汽车车身焊接装配车间的一个非常重要的组成部分,是一个汽车制造厂车身焊接工艺水平的体现,在一定程度上也是一个国家汽车制造技术的标志。介绍了机器人焊装线的工作原理和组成,及其合理的结构形式、先进的工艺流程和焊接设备;在设计、制造、安装、调试、生产等过程中遇到的问题,涉及到机器人焊装线结构形式、汽车车身焊接装配精度、配套的公用动力、使用现场管理等诸多因素,发现许多问题以及解决这些问题的措施,进一步发掘目前国内机器人焊装线普遍存在的问题,并阐述解决这些问题的思路,最后是对国内机器人焊装线的展望。参520091129爬行式气电立焊机器人的弧长控制/郑军…//焊接学报.-2008,29(7):105~108气电立焊是一种重要的垂直位置焊接方法,其焊接质量受焊接电弧长度的影响较大,必须对其弧长进行控制。以爬行式气电立焊机器人为基础,研究其焊接过程中弧长变化,建立了焊接小车和滑块为基础的二级联动弧长控制系统;利用滑块的动态响应能力强、精度高的特点实现弧长的快速、高精度控制;利用对小车的控制实现滑块的自动归中,增大系统...     

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。     

焊接自动线和焊接机器人

20091128东风平头驾驶室机器人焊接装配线/陈绪江//焊接.-2008(8):61~63机器人焊接装配线是汽车车身焊接装配车间的一个非常重要的组成部分,是一个汽车制造厂车身焊接工艺水平的体现,在一定程度上也是一个国家汽车制造技术的标志。介绍了机器人焊装线的工作原理和组成,及其合理的结构形式、先进的工艺流程和焊接设备;在设计、制造、安装、调试、生产等过程中遇到的问题,涉及到机器人焊装线结构形式、汽车车身焊接装配精度、配套的公用动力、使用现场管理等诸多因素,发现许多问题以及解决这些问题的措施,进一步发掘目前国内机器人焊装线普遍存在的问题,并阐述解决这些问题的思路,最后是对国内机器人焊装线的展望。参520091129爬行式气电立焊机器人的弧长控制/郑军…//焊接学报.-2008,29(7):105~108气电立焊是一种重要的垂直位置焊接方法,其焊接质量受焊接电弧长度的影响较大,必须对其弧长进行控制。以爬行式气电立焊机器人为基础,研究其焊接过程中弧长变化,建立了焊接小车和滑块为基础的二级联动弧长控制系统;利用滑块的动态响应能力强、精度高的特点实现弧长的快速、高精度控制;利用对小车的控制实现滑块的自动归中,增大系统...     

基于RobotStudio的机器人柔性制造生产线的仿真设计

以工业机器人柔性制造生产线为研究对象,文章介绍了Robot Studio软件对生产线仿真建模的方案。根据零件加工工艺和生产流程,构建了机器人生产线的空间布局,利用三维建模软件为机器人设计取放料手爪,创建Smart组件实施动画效果,采集现场所需的I/O信号进行设备通讯,实现了一台ABB(Asea Brown Boveri)机器人为四台数控机床自动上下料的轨迹规划、离线编程和仿真过程。该设计方案与实际生产同步,为设计者和管理者提供生产线设计的理论依据和试验平台,降低了生产线设计、调试的成本,提高了生产效率。     

焊接机器人在核反应堆压力容器顶盖焊接中的应用及分析

针对核反应堆压力容器顶盖焊缝的焊接进行了实例分析,设计了顶盖焊缝焊接机器人系统,完成了使用焊接机器人J型坡口自动焊焊接工艺评定、焊工考试和焊接工艺规程.结合RPV顶盖焊缝的特点,分析焊接机器人焊接关键技术及难点,重点围绕焊接机器人的焊接轨迹、焊接定位、焊接变形等关键技术难点以及产品焊接过程中的质量控制,提出解决措施,为焊接机器人在核反应堆压力容器顶盖J型焊缝焊接中的应用提供了理论依据和实践指导.     

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。     

基于ROS的工业机器人轨迹规划和仿真

针对工业机器人轨迹规划算法实现困难、运动过程存在柔性冲击的难题,通过对主流机器人操作系统ROS(Robot Operating system)的研究,提出一种在ROS系统下的轨迹规划的方法。实现了六轴工业机器人在笛卡尔运动空间和关节空间理想的运动轨迹,通过优化的S形轨迹规划算法得到的关节速度、加速度、加加速度变化平滑,保证了机器人运动过程的快速平稳,有效降低了柔性冲击。并通过RViz对机器人进行仿真,仿真结果和关节角度曲线图符合预期效果,表明了此方法的可行性。     

自动焊接生产线上追加的单轴运动控制器的技术实现

以机器人为主体的自动生产线,都需要有足够的柔性,能加工多个对象.在已有机器人控制器配置的基础上,可通过追加一个或多个轴运动控制器来实现机器人自动生产线的柔性.文中介绍了追加的单轴运动控制器的技术实现,详细阐述了利用FPGA技术实现的可变频脉冲发生器.同时给出了仿真结果,表明该设计满足了机器人运动控制系统实时、高速的要求.