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4天前
楼主: lsz008
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[讨论结束] 谁能帮我设计一个简易机器人

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发表于 2008-8-29 12:44:07 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
想想,光一个会走路的机器人都那么复杂,再别说还要自动到饮水机取水,自动到隔壁办公室递送资料等等,太复杂
发表于 2008-8-29 12:46:05 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
如果这样,估计这个世界会被机器统治的,呵呵
发表于 2008-8-29 16:01:06 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
如果是遥控的价格会低很多!
发表于 2008-8-31 15:32:39 | 显示全部楼层 来自: 中国重庆
打个秘书比机器人好,尤其是女秘书哟
发表于 2008-9-1 13:31:12 | 显示全部楼层 来自: 中国广东广州
“雇用陈丹丹就行了”  陈丹丹谁啊?我只知道宋丹丹。
发表于 2008-9-2 16:35:16 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏无锡
所谓igm机器人,一般指6轴机器人本体,夹持重量为6KG;另外,还应包括一套控制系统和焊接系统(焊接电源、焊枪及水冷系统、焊接软件系统等)。其它:起始点寻找、焊缝跟踪等,需要特殊订货。为完成一项弧焊机器人工程,除需要弧焊机器人以外,还需要实用的周边设备。弧焊机器人与周边设备组成的系统,称弧焊机器人集成系统。 3 l5 T/ j' n7 L: W+ V: d  `6 p

7 ]' \  O" }3 |% _9 M- ~) Z周边设备的设计依据是上机焊接的工件,由于焊件的差异很大,需要的周边设备的差异也就很大,繁简不一。从焊件的焊接要求分析,周边设备的用途大致可分为三种类型。 ! Z" o' n" C6 U; r2 W0 r, M2 ?7 k
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其一,简易型,周边设备仅用来支持机器人本体和装夹焊件,如:C型架、平台以及夹具等。 ) H$ ~8 e1 `1 b2 a9 t0 }5 `: `6 f. \
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其二, 工位变换型, 该型除具有上述功能外,还具有工位变换功能。其周边设备除具有上述装置外,还可能包括单、双回转和倾翻%回转式变位机等;
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' r4 p1 I$ B+ k. d2 o- U# T. g其三, 协调焊接型, 该型除具有上述功能外,还具有协调焊接功能。其周边设备除具有上述设备外,还可能包括一个或多个做成外部轴的变位机、龙门架及滑板、地轨及滑板等。 & G/ S( z+ [7 n5 a) a  Y
弧焊机器人是成熟、标准、批量生产的高科技产品,价格不贵。但设计一项弧焊机器人集成系统, + Y/ \# N5 x: a
其上述周边设备是非标准的。这些设备需要专业设计和非标产品制造,其价格是比较昂贵的。
7 Z; |1 ]7 W8 E  e: d  s% Q在结构件生产上,企业的竞争一方面要装备弧焊机器人,提高产品质量;另一方面要减少设备投资,降低产品成本。这是企业家考虑的事。 2 z8 v3 H- U- R" @# m8 ]
另外,从技术方面考虑,购置机器人不能脱离企业技术现状。采用机器人焊接的前道工序,下料精度,组对精度都有严格要求。如果达不到要求,就会导致机器人应用失败。尤其是复杂焊件,问题更比较突出。 . d0 F' `# D8 e& I2 Q6 R$ ~
笔者从现实技术和优化投资的角度综合考虑,提出了发展、装备经济型弧焊机器人集成系统的思路。这种思路于九十年代在某合资企业已经成功应用。
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1 工程机械行业弧焊机器人集成系统装备及应用情况 / G- M1 R$ c# p7 k2 T

0 D+ z, y3 N  G/ u7 \6 @9 ^工程机械行业是国民经济支柱产业之一,始建于1961年。在六、七十年代,工程机械分为八大类。自“七五”以后,随着国民经济、国防建设的发展, 给工程机械提供了较大的发展空间,产品品种、产量均有大幅度增长。中国工程机械工业协会把工程机械扩展到18类122组产品,形成了18个协会分支,会员单位约1000个生产厂家。本文所讨论的问题仅涉及到工程机械行业的主要企业,即:挖掘机械、装载机、推土机和工程起重机等生产厂家。在“八五”期间,由部委专项经费支持,一些装载机、推土机厂家装备了焊接机器人集成系统和柔性生产线。
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1.1 机器人集成系统装备和应用的基本情况
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, }0 P1 q% J4 |- {: `# p+ Q7 Q/ [( @据笔者不完全统计,拥有弧焊机器人集成系统的厂家约20余家。其中,装载机行业大约9家,推土机行业5家, 工程起重机行业大约3家,挖掘机行业大约5家。其中,包括多条弧焊机器人柔性生产线。这些弧焊机器人集成系统,全部是进口的。包括:igm、cloos等厂家的产品。设备购置费用很高,一个焊接单400-500万元;一条柔性生产线1500-3000万元。昂贵的设备投资,应用情况基本为不理想。相比之下,一些外资企业,要么没有装备焊接机器人;要么装备的焊接机器人,应用效果很好。
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应用的具体情况如下: 4 W* I5 g; z: o3 A5 `0 v* T7 R0 _

' M* l, i% r# b  j; d(1)几条焊接机器人柔性生产线,全部不能实现设计功能。较好的生产线,做单机使用;应用比较差的生产线,差到千余万元的设备,一次没有应用;
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) P4 \, i' ^7 C  Y; e1 d/ C/ o(2)弧焊机器人单机也没有达到设计要求。使用较好的, ( d+ B0 F8 T. A* B( p. ^
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可焊率达到设计要求的40-50%,或20-30%应用差的,差到几百万元的设备没有应用; ) w/ o" F% u8 x) Q

2 d/ ~2 W. P- ~, v(3)笔者见到应用机器人焊接较好的例子,大都用在焊缝简单的焊件上。如挖掘机动臂中段、斗杆、履带架、中间架环缝;装载机桥壳、动臂;推土机台车架(履带架)等。在焊缝分布复杂的中厚板焊件焊接上,采用机器人焊接,尚未看到应用较好的例子。如装载机的前车架,大约可焊率仅能达不到20%-50%,需要二次上变位机焊接
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1.2 焊接机器人应用效果不良的原因 % S) t" E% ?( D1 z) e

% U9 u# k% l; P, b! X首先,在工艺设计中,对设备选型没有深入研究,以为机器人是“万能”的。选择的焊件,焊缝分布复杂,机器人难以适应。一个焊件,几十道甚至百道焊道,即使机器人具有起始点寻找和跟踪功能,由于待焊焊道的偏差,机器人在完成焊接20%-30%,多者40%-50%焊接以后,夹持的焊枪就可能偏离焊道了。有这样的一个设计,要求用一条机器人柔性焊接生产线,完成推土机几个大焊件的焊接,这几乎是不可能的。 - _# \. P+ Z! I- v

) {/ W! K9 x% _9 p5 O* Z其次,焊坯制造精度低。焊接的前序,存在两个问题:一是下料精度低,达不到要求;二是组对(焊坯的拼装、点焊)设备精度低。由于切割下料的热变形,焊件的板坯误差较大。下道工序又在低精度的搭焊模(拼点机或焊胎) : `! `6 l5 D+ R& X9 K" S8 g
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上组对、制坯。这样, 生产的焊坯, 其待焊焊缝的“互换”性很差,满足不了示教精度要求。笔者目睹,某主梁6条主要待焊焊道的间隙,大小相差约10mm之多。进口的机器人,就在车间里,没法使用。 5 Q' H1 t: D9 o, Z+ ?: m6 ~
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2 经济型弧焊机器人及其应用 2 J! I9 Q% }9 ~9 R9 f, G

' x7 B* |) p- D2.1 经济型弧焊机器人集成系统
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4 x" z, o' F. u0 H5 c9 U+ k所谓经济型弧焊机器人集成系统是价格便宜的系统。如果一个焊接工作单元,由一台焊接机器人和一台或两台焊接变位机组成,价格在百万之内,这个价格是非经济型机器人系统的1/3-1/5,可称经济型系统。主要用在焊缝分布简单,焊接工作量大,焊接劳动强度大、焊接环境恶劣的工件。
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2 t! E! y0 l) `6 |! P2 K7 M一般焊接机器人要求周边设备的传动精度偏高,如要求变位机传动精度1米直径,容差±0.15(±1’)。而普通的回转支承,1米直径的径向跳动量, 超过0.3mm普通减速机的传动间隙也达不到要求。
0 }1 K! c3 K6 Z5 v; z2 T, r" `, }这些要求是可以放宽的,我们用普通电机、减速机和回转支承作成的变位机, 与机器人组成的集成系统已经在外资公司服役七年, 仍在正常工作。证明这种经济型的设备是实用的。 " n) Z; I& m. @- ]( i3 D

% P" y' l( K3 |9 B% U# Q* R# c2.2 典型应用实例 2 z( \6 j  I' f
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2.2.1 倾翻回转式变位机-机器人自动焊接系统 4 V/ q; T2 e  b# v3 g
这个系统由倾翻回转调速式变位机、焊接机器人和plc 集中控制系统等组成,如图1所示。变位机的两套传动系统,工作台回转加编码器,倾翻工位变换,采用行程开关。这套系统的控制,由两套控制系统组成,除焊接机器人控制系统外,还另做一套变位机的PLC控制系统。在作业过程中,两控制系统信息交换,协调工作。   x2 c) h% L0 \5 [- Z
变位机的功能有二,其一, 工位变换,工作台的工位为0°、45° 、90°; 其二,回转传动为交流变频调速系统,满足环焊缝焊接速度要求, 焊接过程可无人操作。主要控制过程,见图2。 : A' e- k6 j8 m9 z' y$ j

1 `8 H6 B3 G5 N3 o" L7 d. w这个系统也可以做成焊接专机系统(变位机1操作机)。如果专机系统没有焊枪跟踪、摆动,焊接过程需要人工时实监控、跟踪。机器人系统解决了专机不能解决的全部问题。 3 S) M% C: |2 T$ G3 R" j
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2.2.2 双坐单回转式变位机-机器人自动焊接系统
' B( ^# N6 V6 X* N  R这个系统由变位机、焊接机器人及落地滑板(外部轴)等组成。变位机为单回转式,回转传动加编码器。变位机的功能为回转定8个工位。变位机不参与协调焊接。这套变位机-焊接机器人系统,如图3所示。
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配焊接机器人的工位变换变位机,有立式和卧式两类产品,工位数可有2、4、8等。基本原理与上述产品大致相同。8工位的变位机,机器人发给变位机的转角指令为3bit信号, 由000、001、011、100、101、110、111构成八种工作状态。
' U" [7 j* x) Y# ^2 V# j" e5 }这个用普通电机、减速机、编码器做成的工位变换系统很多。根据配套的焊接机器人不同和工件不同,设计的细节也不同。对薄板焊接件,不能跟踪,其工位定位还可加气动销。对中厚板焊件的工位定位,不需要那么严格,传动到位即可。如, 挖掘机履带架、斗杆、动臂中段焊接等,均获得成功。 * ~, S3 x4 h; ^1 u( [
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3 关于装备焊接机器人集成系统的思考 . q0 H( j- {( X; {  L6 e
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(1) 支持发展经济型焊接机器人集成系统。在工程机械结构件生产中,总体工艺水平外资高于内资企业。外资企业的焊接机器人装备情况,不如内资企业(大、中型)装备率高。但某外资企业采用了经济型焊接机器人集成系统,比较经济、合理,这是值得借鉴的经验。
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+ U# h: E8 F+ y(2)合理选择应用对象。应当选择焊接工作量大,焊缝分布简单(如,长直、圆周环焊缝等)的工件,作为机器人焊接工件。就目前的工业水平而言,普通数控切割下料,普通的装焊工艺,装备焊接机器人柔性生产线是不实际的。在我国,迄今为止,弧焊机器人系统,购置不少。用在中厚板复杂焊件焊接上,尚无成功范例。复杂焊件或焊缝分布复杂的焊件,大量采用变位机焊接是合理的。 1 R$ N0 x: E# O# G* g' {* S% r
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(3)焊接机器人应用是一个系统工程。结构件焊接水平应与下料、组对等生产工艺水平同步提高。某外资企业,板材下料已经采用多台激光切割机;
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组对采用高精度“搭焊模”-拼点机。也有不少企业,已经采用水等离子和精细等离子下料。 3 l# j6 k# d1 \9 |5 v; |! }
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(4)周边设备的高精度要求有待研究。标准机器人有着广泛的用途,不仅仅用在焊接上。而焊接机器人的周边设备就是用在焊接上。周边设备的精度要求应与焊件和焊缝的精度要求相匹配。按着这种思路,周边设备的制造精度可以适当降低要求,降低造价。而且,实践证明是可行的。
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! F9 {' d  n0 b8 s' J& s焊接机器人的应用,与产品批量、劳动力成本、劳动保护及工件质量要求有关。进入中国的外资企业,按中国劳动力成本计算,一些企业并没有装备弧焊机器人。某些企业采用焊接机器人,也是用在简单、量大的焊件上,采用了“经济型焊接机器人集成系统”。这些经验,不仅值得工程机械行业的厂家借鉴,其它行业的厂家也可以参考。
发表于 2008-12-7 21:59:06 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁沈阳
不说别的,楼主光能想出这个想法,就实在不是一般的懒人啊* V3 o  |. T$ o! o- W1 G2 F
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大胆,有想法,很懒惰!
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