交互式機器人柔性加工系統

機器人作為一種能夠模擬人工操作的工作機械，隨著機器人技術的不斷發展，其應用領域也在不斷拓寬，從傳統的制造業正在向非制造業領域擴展。今后，電力、原子能電站、消防救災、服務、農林、畜牧、水產、醫療、礦業、化工、醫藥、交通、海洋、航空、航天、軍事、環保等領域，都是或將是機器人發揮其功能的廣闊天地。

柔性加工系統，又稱為可調式生產線或系統，經過二十多年的發展，已進入多品種、小批量的生產領域。廊坊智通機器人系統有限公司研制的交互式機器人柔性加工系統集工業機器人及其控制系統、交互式機器手、交互式操作平臺、交互式智能軟件、設備及其控制系統于一體，可用于復雜三維工件的批量制造加工，也可作為一個柔性單元靈活嵌入到自動化生產線中，可滿足大型裝備成套系統和大型復雜加工系統的自動化需求。

應用領域

——汽車制造業

據統計，汽車、摩托車行業所用的機器人占機器人總用量的45%。在汽車、摩托車等制造業中，噴涂、焊接、搬運、裝配、檢測等工序存在著大量的重復性勞動，因此，汽車制造業是理想的機器人應用場所。世界各大汽車制造公司都在主要工序應用機器人代替人工操作，如美國通用、福特汽車公司、德國大眾，都有幾百上千個機器人系統。在中國的汽車工業，應用機器人代替人工操作也正在興起，如上海大眾、上海通用，機器人已被用于焊接、噴涂和部分裝配。然而現有的傳統機器人系統的局限性使現在的汽車生產線不能實現全自動，特別是一些關鍵工序必須由人工操作。如齒輪箱裝配，由于人工裝配造成了先期的損傷，影響整機性能，而且勞動強度大、效率低。廊坊智通機器人系統有限公司研制的在線力控制交互式機器人裝配系統可實現無損及高效裝配。本公司的柔性機器人汽車加工、裝配系列將進一步擴展智能化機器人在汽車、摩托車制造業的應用領域和提高工作效率。

——鑄造業

鑄造業是廣泛應用機器人的第二大行業。由于鑄造的惡劣工作環境，使用機器人是最好的選擇。從翻砂到清理，每道工序都可應用機器人。特別是鑄件的前期清理，環境惡劣、勞動強度大，像汽車發動機體鑄件等復雜工件的清理使用智能化機器人是最好的選擇。廊坊智通機器人系統有限公司研制的在線力控制交互式機器人鑄件清理系統可實現機器人切、銑、磨及去飛邊等加工過程,大大提高了生產效率及加工質量,具有極強的對不同工件的適應能力,因此在國內外鑄造行業有著廣闊的市場前景。

——能源裝備加工

大型發電機組的汽輪機葉片是幾何形狀復雜的多曲面部件，其加工方法歷來使用人工磨削和拋光，勞動強度大，加工精度低，質量一致性差，而且無法實現機械化和自動化加工。廊坊智通機器人系統有限公司研制的交互式機器人柔性加工系統可以通過三維掃描檢測實現葉片信息輸入、離線編程、在線校準、在線動態補償、在線質量控制的柔性自動化加工，以保證葉片的尺寸、幾何精度及其一致性，將實現葉片加工技術上的歷史性突破，從而實現我國能源裝備加工自動化，進而提高我國能源裝備的整體水平。因此該技術將廣泛應用于能源裝備加工業。

——航空制造業

飛機發動機葉片的加工與再制造在世界范圍內存在巨大市場。尤其是由于飛機發動機葉片非常昂貴，其每年的再制造市場甚至大于新葉片的加工量。由于其復雜的工藝過程，世界上發達國家仍采用手工操作。廊坊智通機器人系統有限公司研制的葉片表面噴砂處理、葉片磨削、葉片表面等離子噴涂及葉片冷卻孔再打開技術使得飛機發動機葉片的再制造實現部分自動化成為可能。

——塑料加工業

我國為世界第一大塑料制品加工大國。機器人輔助大型注塑機將顯著提高產品質量及生產效率。因此交互式機器人柔性加工系統將在該領域大有作為。

——人體植入物加工業

隨著人民生活水平和醫療水平的不斷提高， 人們對生活質量的要求也不斷提高。因此人體植入物加工業也在世界范圍內蓬勃發展。但像人造關節這樣的人體植入物由于其復雜形狀只能由手工完成。廊坊智通機器人系統有限公司開發的交互式機器人柔性加工系統將在該領域大有作為。為我國人體植入物加工業進入世界先進行列作出貢獻。

——五金加工業

隨著人民生活水平和醫療水平的不斷提高， 人們對生活質量的要求也不斷提高。因此人體植入物加工業也在世界范圍內蓬勃發展。但像人造關節這樣的人體植入物由于其復雜形狀只能由手工完成。廊坊智通機器人系統有限公司開發的交互式機器人柔性加工系統將在該領域大有作為。為我國人體植入物加工業進入世界先進行列作出貢獻。

系統技術優勢

——系統離線編程

將工業加工過程所需要的三維信息通過CAD模型、三維測量儀器輸入到交互式機器人系統軟件。根據輸入信息，該模塊自動產生機器人運動軌跡和程序。該模塊將根據不同的加工過程設置相應的加工過程參數，對生產過程進行控制。與常用的手工在線逐點機器人編程法相比較，該模塊的使用將大大縮短編程時間。而且由于實現了離線編程而不間斷生產過程，從而大大提高設備使用率。

——系統在線校準

該模塊主要用來校準工件及加工工具的安裝誤差。機器人按照運動程序通過簡單的相對測量實現了復雜的機器人系統在線校準。在線校準的應用使得機器人離線編程成為現實。在線標準模塊將與在線動態補償模塊相結合進而實現在線自學習功能而不斷提高工件加工質量。

—— 模型化加工過程參數控制

經離線編程產生的機器人路徑，經系統在線校準后能準確地運動到加工位置。但如何控制機器人速度、加工工具的形狀及尺寸、工件與加工工具的接觸力、以及如何補償加工工具的磨損等加工過程參數，都將按照加工過程模型進行控制。

——在線質量控制

在機器人加工過程中，機器人將不斷的檢測加工中的工件尺寸精度，如果工件未達到要求，重新返回再加工，直至合格為止。

——在線動態補償

該模塊的主要功能是根據在線視覺和觸力感覺的反饋信息，消除加工工件本身的隨機誤差。

——機器人控制程序進行再調整

機器人在操作過程中根據傳感器反饋信息及對工件的在線測量，對機器人控制程序進行再調整，逐步修正機器人程序，使加工質量不斷提高。

系統流程及優點

流程：

優點：

系統適用面廣、提高生產效率

優化產品質量，保證產品質量高度一致性

有效降低生產及管理成本

適應多品種各種批量生產

適用于復雜三維形狀工件的自動化加工

快速響應產品調整，提高設備使用率