交互式机器人柔性加工系统

系统介绍

    机器人作为一种能够模拟人工操作的工作机械，随着机器人技术的不断发展，其应用领域也在不断拓宽，从传统的制造业正在向非制造业领域扩展。今后，电力、原子能电站、消防救灾、服务、农林、畜牧、水产、医疗、矿业、化工、医药、交通、海洋、航空、航天、军事、环保等领域，都是或将是机器人发挥其功能的广阔天地。

    柔性加工系统，又称为可调式生产线或系统，经过二十多年的发展，已进入多品种、小批量的生产领域。廊坊智通机器人系统有限公司研制的交互式机器人柔性加工系统集工业机器人及其控制系统、交互式机器手、交互式操作平台、交互式智能软件、设备及其控制系统于一体，可用于复杂三维工件的批量制造加工，也可作为一个柔性单元灵活嵌入到自动化生产线中，可满足大型装备成套系统和大型复杂加工系统的自动化需求。

应用领域

——汽车制造业

据统计，汽车、摩托车行业所用的机器人占机器人总用量的45%。在汽车、摩托车等制造业中，喷涂、焊接、搬运、装配、检测等工序存在着大量的重复性劳动，因此，汽车制造业是理想的机器人应用场所。世界各大汽车制造公司都在主要工序应用机器人代替人工操作，如美国通用、福特汽车公司、德国大众，都有几百上千个机器人系统。在中国的汽车工业，应用机器人代替人工操作也正在兴起，如上海大众、上海通用，机器人已被用于焊接、喷涂和部分装配。然而现有的传统机器人系统的局限性使现在的汽车生产线不能实现全自动，特别是一些关键工序必须由人工操作。如齿轮箱装配，由于人工装配造成了先期的损伤，影响整机性能，而且劳动强度大、效率低。廊坊智通机器人系统有限公司研制的在线力控制交互式机器人装配系统可实现无损及高效装配。本公司的柔性机器人汽车加工、装配系列将进一步扩展智能化机器人在汽车、摩托车制造业的应用领域和提高工作效率。

——铸造业

    铸造业是广泛应用机器人的第二大行业。由于铸造的恶劣工作环境，使用机器人是最好的选择。从翻砂到清理，每道工序都可应用机器人。特别是铸件的前期清理，环境恶劣、劳动强度大，像汽车发动机体铸件等复杂工件的清理使用智能化机器人是最好的选择。廊坊智通机器人系统有限公司研制的在线力控制交互式机器人铸件清理系统可实现机器人切、铣、磨及去飞边等加工过程,大大提高了生产效率及加工质量,具有极强的对不同工件的适应能力,因此在国内外铸造行业有着广阔的市场前景。

——能源装备加工

    大型发电机组的汽轮机叶片是几何形状复杂的多曲面部件，其加工方法历来使用人工磨削和抛光，劳动强度大，加工精度低，质量一致性差，而且无法实现机械化和自动化加工。廊坊智通机器人系统有限公司研制的交互式机器人柔性加工系统可以通过三维扫描检测实现叶片信息输入、离线编程、在线校准、在线动态补偿、在线质量控制的柔性自动化加工，以保证叶片的尺寸、几何精度及其一致性，将实现叶片加工技术上的历史性突破，从而实现我国能源装备加工自动化，进而提高我国能源装备的整体水平。因此该技术将广泛应用于能源装备加工业。

——航空制造业

    飞机发动机叶片的加工与再制造在世界范围内存在巨大市场。尤其是由于飞机发动机叶片非常昂贵，其每年的再制造市场甚至大于新叶片的加工量。由于其复杂的工艺过程，世界上发达国家仍采用手工操作。廊坊智通机器人系统有限公司研制的叶片表面喷砂处理、叶片磨削、叶片表面等离子喷涂及叶片冷却孔再打开技术使得飞机发动机叶片的再制造实现部分自动化成为可能。

——塑料加工业

    我国为世界第一大塑料制品加工大国。机器人辅助大型注塑机将显著提高产品质量及生产效率。因此交互式机器人柔性加工系统将在该领域大有作为。

——人体植入物加工业

    随着人民生活水平和医疗水平的不断提高， 人们对生活质量的要求也不断提高。因此人体植入物加工业也在世界范围内蓬勃发展。但像人造关节这样的人体植入物由于其复杂形状只能由手工完成。廊坊智通机器人系统有限公司开发的交互式机器人柔性加工系统将在该领域大有作为。为我国人体植入物加工业进入世界先进行列作出贡献。

——五金加工业

    随着人民生活水平和医疗水平的不断提高， 人们对生活质量的要求也不断提高。因此人体植入物加工业也在世界范围内蓬勃发展。但像人造关节这样的人体植入物由于其复杂形状只能由手工完成。廊坊智通机器人系统有限公司开发的交互式机器人柔性加工系统将在该领域大有作为。为我国人体植入物加工业进入世界先进行列作出贡献。

系统技术优势

——系统离线编程

    将工业加工过程所需要的三维信息通过CAD模型、三维测量仪器输入到交互式机器人系统软件。根据输入信息，该模块自动产生机器人运动轨迹和程序。该模块将根据不同的加工过程设置相应的加工过程参数，对生产过程进行控制。与常用的手工在线逐点机器人编程法相比较，该模块的使用将大大缩短编程时间。而且由于实现了离线编程而不间断生产过程，从而大大提高设备使用率。

——系统在线校准

    该模块主要用来校准工件及加工工具的安装误差。机器人按照运动程序通过简单的相对测量实现了复杂的机器人系统在线校准。在线校准的应用使得机器人离线编程成为现实。在线标准模块将与在线动态补偿模块相结合进而实现在线自学习功能而不断提高工件加工质量。

—— 模型化加工过程参数控制

    经离线编程产生的机器人路径，经系统在线校准后能准确地运动到加工位置。但如何控制机器人速度、加工工具的形状及尺寸、工件与加工工具的接触力、以及如何补偿加工工具的磨损等加工过程参数，都将按照加工过程模型进行控制。

——在线质量控制

在机器人加工过程中，机器人将不断的检测加工中的工件尺寸精度，如果工件未达到要求，重新返回再加工，直至合格为止。

——在线动态补偿

该模块的主要功能是根据在线视觉和触力感觉的反馈信息，消除加工工件本身的随机误差。

——机器人控制程序进行再调整

    机器人在操作过程中根据传感器反馈信息及对工件的在线测量，对机器人控制程序进行再调整，逐步修正机器人程序，使加工质量不断提高。

系统流程及优点

流程：

优点：

系统适用面广、提高生产效率

优化产品质量，保证产品质量高度一致性 

有效降低生产及管理成本 

适应多品种各种批量生产

适用于复杂三维形状工件的自动化加工

快速响应产品调整，提高设备使用率