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。     

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。     

方形灭菌器自动打磨抛光机器人控制系统设计

为了提高打磨抛光效率与质量,降低环境污染对人体的伤害,研制一套自动打磨抛光机器人集成控制系统。控制系统以PLC作为主控单元,机器人与打磨抛光末端执行器作为执行单元,与主控单元建立Profinet通信,并基于Qt编程环境设计了上位机人机交互界面和数据库。全面介绍了该套控制系统硬件框架、自动加工控制流程、集成控制系统方案、控制系统通信关键技术、上位机人机交互界面设计及数据库管理设计。经实物验证,该套控制系统打磨效率高,性能可靠且人机友好操作简单。     

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%。     

基于PLC的自适应压力打磨机器人系统设计

根据打磨机器人对打磨压力控制的要求,进行打磨机械装置、PLC控制系统及压力传感器系统的设计。以一个粗加工后的二维曲面、两个倒圆角面和平面为例进行了打磨。实验结果表明:打磨后的表面更光洁,平整度更高;该方案可以满足打磨机器人对打磨压力的实时控制要求,实现了打磨过程的自动化、智能化。     

基于工业机器人的不锈钢抽油烟机自适应打磨系统的开发

结合人工打磨不锈钢抽油烟机的现场操作,研究不锈钢打磨的要点,将工业机器人技术、比例阀控制技术、力反馈技术、PLC控制技术等结合在一起,利用气动执行元件,通过Solid Works软件进行结构设计,完成了一种基于机器人的自适应不锈钢抽油烟机打磨系统的开发。安装在刚性很强的机器人上的打磨头能在工件表面始终保持恒定的打磨压力,保证了工件的打磨品质。设备实现了打磨的智能化、自动化,不仅可以应用于不锈钢抽油机产品,还易于推广到陶瓷等其它产品表面的打磨,对于提高劳动生产率、提高难于打磨产品的质量具有重大应用价值。     

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。     

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。     

三乙胺法冷芯盒造芯设备及操作

介绍了三乙胺法冷芯盒工艺对造芯机、模具快换装置、压缩空气干燥系统等设备的要求以及这些设备的操作。另外还介绍了适合三乙胺法冷芯盒工艺模具的设计及维护     

基于KUKA机器人的电热水器倒机系统的设计

根据电热水器的生产流程及工厂提出自动化生产的要求,提出了基于KUKA工业机器人的电热水器倒机系统的自动化设计方案。设计了机器人的末端执行器、输送线,搭建了以PLC为主控系统的电热水器倒机自动化控制系统。采用TCP/IP协议实现了PLC与KUKA工业机器人之间的通信,通过I/O接口实现了PLC与输送线的通信。利用KRL-KUKA Robot Language编写了机器人的程序,利用TIA PROTAL V11软件完成PLC与触摸屏连网的组态和系统监控界面的设计。该系统已在某电热水器生产车间得到应用,促进了该工厂的自动化建设,提高产品质量和生产效率,减轻员工繁重的体力劳动。在类似工艺和热水器制造行业中具有一定的参考价值。     

汽车水冷机壳铸件机器人打磨工作站设计

汽车电机水冷机壳完成低压铸造后，人工打磨铸件时劳动强度大、打磨工艺成本高、精度差且效率低。设计了一套机器人打磨工作站系统，包含水冷机壳旋转台夹具、IRB2600机器人、双浮动电主轴、护栏4大部件。利用机器人离线仿真软件RobotStudio进行了机器人打磨工作站的布局、动作模拟、打磨路径以及周期节拍的仿真。在实际构建机器人系统之前，先进行了水冷机壳打磨工艺过程中机壳的姿态位置、旋转角度、停顿时间和双浮动主轴的粗、精打磨工艺换刀的设计和试运行，并进一步优化打磨路径及细节来获得更高的打磨质量，为水冷机壳铸件机器人打磨提供真实的验证。该打磨工作站不但可提高去铸造毛刺的效率，也可以实现机器人打磨工作站的连贯性，进而提高电机水冷机壳行业机壳打磨的自动化水平。     

冷轧辊淬火机床的电气控制和应用

介绍冷轧辊淬火机床电气控制装置,研究改进国内冷轧辊淬火工艺装备以提高轧辊加工质量.重点阐述电气控制中伺服电机系统及可编程控制器(PLC)的选型和设计.通过控制程序的设计达到控制工件的机械运动,提高设备运行精度.用触摸屏与PLC通讯实现系统数据设定与监控.应用于感应加热装置,达到工件淬火工艺要求,相对引进国外设备成本显著降低.     

基于PLC控制的注塑件去边打磨机器人工作站的设计

针对圆柱形管状注塑件在生产过程中所产生的飞边的去除和打磨问题,设计一种基于PLC控制的注塑件去边打磨机器人工作站。介绍机器人工作站总体结构的设计,在设计夹紧装置时应用TRIZ理论中的冲突矩阵解决设计过程中出现的技术冲突;对机器人工作站的PLC控制系统的硬件与软件进行了设计。该机器人工作站结构简单、控制方便,最终实现了注塑件的去边和打磨,满足工业需求。     

聚氨酯泡沫绝热层高效精密打磨装置设计与建模

针对现有液氧贮箱的结构特点以及贮箱绝热层打磨中存在的工艺问题,以聚氨酯泡沫塑料自动化打磨机器人为基础,设计出一种能够高效精密地切削去除绝热层材料的打磨装置。该装置包括打磨工具系统、实时测厚系统和控制系统。装置通过实时测厚系统对泡沫层厚度进行精准在线测量,采用直线模组和气动马达分别对刀具进行位置实时控制和转速控制,在获得实时测厚系统所测的厚度值后到达对应的位置对材料进行实时切削,同时辅助有效随动吸尘装置,实现贮箱聚氨酯泡沫绝热层高效自动打磨,在保证加工精度的同时,极大地提高了工作效率。     

箱体部件自动化装配工装夹具设计

自动化装配在制造业中占有重要地位,而箱体部件是装配作业中的常见结构。在分析箱体部件结构和装配特点的基础上,运用CAD/CAM的参数化建模功能,设计以三台机器人为主体的箱体自动化装配线,建立了随行夹具及其工装快换装置的三维模型。设计基于RCC的软浮动机械手抓取模块并提出一种激光位移传感器与PLC结合使用的孔相位找正方法。实现了箱体零件与装配工艺的并行设计,缩短了开发周期,一定程度上提高了机器人装配的柔顺性,改善了轴孔装配质量,减少复杂计算,节约了开发成本。     

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。     

机器人曲面抛光末端VCM力迭代学习控制研究

针对曲面元件机器人抛光过程中的柔顺控制和响应速度问题，研究一套机器人抛光柔顺控制系统。采用切片算法完成抛光轨迹规划以控制机器人顺应曲面元件表面低频段轮廓与曲率变化，设计一种力控末端执行器达到主动力输出和高速响应要求，提出基于迭代学习控制的电流迭代优化控制策略使执行器中音圈电机输出力以高精度跟随目标力，减小元件表面中高频段波纹度与表面粗糙度。搭建以机器人、力控执行器、六维力传感器、运动控制卡为核心部件的实验平台。仿真与实验结果证明所设计柔顺控制系统力控性能良好，力平均响应时间为55.4 ms,力跟踪误差小于3 N,能够满足曲面元件抛光加工需求。     

九轴水火弯板机器人运动控制系统设计

针对现阶段船体外板水火加工自动化水平普遍不高,工人手工烧板效率低、成本高、精度差、劳动强度大的现状,设计出基于TRIO嵌入式运动控制器和可编程逻辑器件PLC的九轴水火弯板机器人运动控制系统,通过弯板机器人九轴联动,实现火枪头按照规划火路对钢板进行自动水火加工。设计了TRIO与PLC之间的自由口通用串行通信协议,保证了控制系统通信的可靠性。该系统提升了船体外板加工的效率和质量,降低了生产成本和体力支出,能够完全满足水火弯板的自动化加工需求。     

客车自动打磨机器人控制系统设计与开发

针对目前大中型客车车身人工打磨中耗时长、劳动强度大、安全隐患多的问题,设计并开发了一套基于库卡工业机器人的自动打磨控制系统。通过设计的自适应结构使打磨头能完整的贴合在车身表面,并利用六维力传感器反馈的受力情况构成闭环反馈实时调整机器人姿态补偿车体尺寸误差以保证恒定的打磨力。在此基础上,开发了客车自动打磨机器人专用软件系统,完成了打磨轨迹的规划和加工过程的仿真,将生成的打磨路径拷贝到机器人控制系统后即完成打磨。实验结果表明:控制系统运行稳定,并从统计数据中总结出漆面厚度去除量与打磨力成正比关系,与打磨速度成反比关系,同时与砂纸牌号有关;表面粗糙度与打磨力、打磨速度关系不大,主要与砂纸牌号有关。     

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。