lw/机器人柔性夹具

大学生怎样努力发展国产机器人

柔性生产线配置有专用控制系统，在生产线上下料工位处设置了自动条码识别系统，柔性加工设备把生产准备辅助时间减少到最短，加工工时比原来缩短了30％左右。

著名的Burkhardt + Weber BW公司，是一个生产大型加工设备的专业厂家，在生产高性能的大、精、尖机械加工中心方面有着丰富的经验。这家公司不久前向一家著名的意大利发动机生产厂提供了大型筑路机械、覆带式运输车和内燃机车等大型柴油机的加工生产线：MCR 120，4个加工中心的全长共45m。

MCR 120是一条柔性生产线，适合于加工发动机的机体，每个被加工机体的重量可达6.5t，长1.85m。柔性生产线可以进行发动机机体的单件或小批量零库存加工。生产线采用的机床自动化程度高，占用人工少。为了能快速、灵活的完成V6 ~V16柴油发动机机体的加工，该柔性生产线配置了适合于用户要求的专用控制系统。为了将生产准备的辅助时间减少到最短，在生产线上下料工位处设置了自动条码识别系统。

对柴油发动机需求的增长不仅仅体现在汽车工业中，在内燃机车制造业中,大型柴油发动机的需求也有明显的增长，而且这种大型发动机需求量的增长还表现在功率更大、品种更全两个方面。

可自动调出生产合同

在图1所示的3个准备工位上，可对被加工机体毛坯进行条码识别扫描，自动读出条码的内容，调出该机体的生产订单，通过微机获得该机体的加工数据，然后自动的选用一个正确的移动夹具，并控制该移动夹具来到合适的准备工位处。数控准备工位处的装夹机构自动选择出最合适的装夹位置，并快速、准确的将机体装夹到移动夹具中（图2）。在完成柴油机机体的装夹之后，利用手持式条码仪再次扫描机体与夹具，以保证机体与夹具装夹的一致性。下一步就是由操作者按合同订单确定先加工哪个机体，后加工哪个机体；按一下机床加工按钮、柔性线开始自动加工。当操作者按下加工按钮后，移动夹具和机体一起在传递工位处升高，由移动夹具运输机构将夹具与机体送到柔性加工线四台大型加工中心的入口处（图3）。设备的控制系统可以长期保存所有的生产加工数据，例如，夹具数据，刀具数据和数控加工程序等。

一字排开的柔性加工中心配备的加工主轴功率达60 kW，输出扭矩达3500 Nm（100％负荷时）。加工中心有着特大的刀具库，可以在一次装夹中完成发动机机体的全部加工工序。一把加工气缸孔的专用刀具就重达65 kg，镗杆的长度达1000 mm。它们都可以自动的从刀具库中取出，准确地、牢固地安装到加工中心的主轴上。用于加工机体凸轮轴孔的镗杆同样也是自动的伸入机体中，然后与主轴连接，一次完成多个凸轮轴孔的镗削加工。

准备工位的角度和高度可调

在柔性加工线中共有21个存放移动夹具的机动工位，3个用于夹具高度和角度调整的数控准备工位。整个移动夹具可以输送的最大重量（含机体）为9t，控制着夹具以90 m/min的速度在柔性线上快速移动。在3个数控准备工位处，可以方便地对移动夹具的角度和高度（最大700 mm）进行调节，使加工更加方便，上下料更加快捷。移动夹具的运输车同样也可在数控系统的控制下，进行高度为200 mm的上下调节，以适应各个不同高度位置的运输。整个生产线还允许扩充、延长，增加新的生产加工工位；例如，增加机体铣削设备，或去毛刺机器人等等。

整个柔性加工生产线在用户厂中的安装、调试、试车、验收共持续了11个月，同时也完成了整个系统高精度的液压装置的安装调试。在设备安装过程中进行了数控程序的模拟试验，以及8周的生产试验，保证了整条生产线快速、高效的投入运行。

该生产线使得机体的加工工时比原来缩短了30％左右。最主要的优点是：MCR 120柔性加工中心有着极高的利用率，使大量高精度的刀具充分地发挥了作用。在柔性加工中心的一个加工循环中，辅助工作时间约为1.5～6小时，这还不包括按照生产合同的需要调整刀具库中460把刀具的时间在内。当需要时，柔性线中的移动夹具可在一分钟内运动到3个准备工位处。

4生产合同、按照加工工艺检验刀具的任务，保证加工工艺顺利的贯彻执行。按照刀具编码对整个柔性线刀具可用性的监控、管理，从而更好的提高产品质量。

FAZIT 内容简介：

* 机体的加工时间缩短30％左右。

* 准备工位大大减少了辅助时间。

* 主控计算机负责监控刀具的准备情况，保证了加工工艺的顺利进行。

全自动焊接机器人功能

大学生怎样努力发展国产机器人

个人看法，仅供参考。机器人的发展离不开两方面的发展，软件和硬件。

1）软件方面主要是集成控制系统和算法研究，开发像微软和安卓系统这样富有特点和生命力的系统是我们国家未来发展的重点，不受制于人就得靠自己手里有硬货，

算法研究是另外一个重点，神经网络、深度学习等等，如果集成控制系统可以比喻为人的骨骼和肌肉，那么算法就可以比喻是人的大脑和神经系统，算法是一个机器人的大脑水平的体现，只会加减乘除是小学生的水平，会微积分和高等数学是大学生的水平，算法的提高是一个长远的循序渐进的过程。

2）硬件方面包括计算机芯片和制造机器人的材料。跟集成控制系统一样，拥有芯片的核心技术，才不会受制于人，才能在芯片的基础上发展更多的技术，同样制造机器人材料的发展同样会激发机器人的发展，比如机器人的夹具，通常会用定型的金属手，但如果用可灵活变形的柔性手，夹具的使用会更方便灵活。

机器人的发展水平将会是一个国家综合实力的体现，因为工业、农业、教育业等方方面面都会受机器人发展的影响。

焊接机器人的焊接应用

系统功能介绍

嵌入CWX.PLC平台功能，客户可对简单程序进行梯形图编辑大大降低专用设备的成本。配套EX-PCv2.x操作软件,支持MODBUS通讯协议(RS232或RS485)。最大可管理64K焊点数据进行分析及打印。

操作可选择HMI（台达/HITECH等品牌）或PCv2.0进行操作。可管理最大255台系统。

配备有专家参数功能及操作员教导系统，专利系统操作得心应手。

采用宽电压工作模式AC220-440V，最大工作频率8KHZ。

最大电流逐个脉冲检测、单向磁化保护、分散及总线最大电流保护，取保控制器长寿命。

采用SMD工艺，模块化设计，流线型外观、主件水冷工作。

焊接可选择恒流/恒压/恒功率焊接模式，同具备点焊/系列点、对焊/T焊、缝焊1T、缝焊3T等工作模式。

可编程扩展输出信号给电磁阀，PLC或机器人连接用。

平压力、阶梯压力和马鞍形压力均可输出，

完全数字化编程电极焊接计数功能电极焊接计数自动报警，提示修磨电极或电极的更换。

中频点焊机特点

应用广泛，焊接变压器体积小而输出能量大。应用于汽车工业中之一体式变压器速焊钳更见其优越处。而其优越性能乃因其焊接变压器频率由现时之市电50/60Hz提升至1000Hz，极大地减少了铁芯材料的重量，再加上变压器次级回路中的整流二极管把电能转为直流电源供给焊接使用。这样可以大大的改善次级回路感应系数值,这是一个引致能量损失的重要因素,在直流焊接回路中几乎是可以不予考虑的，从而将生产成本降至最低。 与普通交流电阻焊机比较具有以下优点：

节省能量：同使用低频比较可减少电能的消耗，同等重量之变压器可输出更多能量，可方便地与大型自动焊钳配套使用。适用于焊接厚的工件和高传导性的金属。如铝和所有镀锌钢板等。一般说来，体积小、重量轻的系统可加速移动，缩短工作周期，是焊接机器/自动机械最好的配套方案。

在半自动装置中一个中频焊接变压器可以取代许多低频变压器，减少二次回路并联的情况。

如果一体式手动焊钳因需要重量超过80至90公斤，也适合选配此种变压器。例如：小批量的小轿车/客货两用车的生产及小规模试验性的机器设备的制造。

改善功率因数，降低生产成本。

在张开面积很大的二次回路中可减少干扰：焊接电流为直流，当二次绕组中有感应/具磁性的材料时，不会影响焊接。

使供电设备的负载平衡：中频逆变式点凸焊机采用三相电源并可储存能量。

对电网的波动及压降的适应性更强：能量有一部分被逆变器储存再供给负载，取代了直接从电网给负载供电的方式。

机械手夹具具有怎样的作用

如果工件在整个焊接过程中无需变位，就可以用夹具把工件定位在工作台面上，这种系统既是最简单不过的了。但在实际生产中，更多的工件在焊接时需要变位，使焊缝处在较好的位置（姿态）下焊接。对于这种情况，变位机与机器人可以是分别运动，即变位机变位后机器人再焊接；也可以是同时运动，即变位机一边变位，机器人一边焊接，也就是常说的变位机与机器人协调运动。这时变位机的运动及机器人的运动复合，使焊枪相对于工件的运动既能满足焊缝轨迹又能满足焊接速度及焊枪姿态的要求。实际上这时变位机的轴已成为机器人的组成部分，这种焊接机器人系统可以多达7-20个轴，或更多。最新的机器人控制柜可以是两台机器人的组合作12个轴协调运动。其中一台是焊接机器人、另一台是搬运机器人作变位机用。

对焊接机器人工作站进一步细分，可得以下四种：

1.1 箱体焊接机器人工作站是专门针对箱柜行业中，生产量大，焊接质量及尺寸要求高的箱体焊接开发的机器人工作站专用装备。

箱体焊接机器人工作站由弧焊机器人、焊接电源、焊枪送丝机构、回转双工位变位机、工装夹具和控制系统组成。该工作站适用于各式箱体类工件的焊接，在同一工作站内通过使用不停的夹具可实现多品种的箱体自动焊接，焊接的相对位置高。由于采用双工位变位机，焊接的同时，其他工位可拆装工件，极大的提高了焊接效率。由于采用了MIG脉冲过渡或CMT冷金属过渡焊接工艺方式进行焊接，使焊接过程中热输入量大大减少，保证产品焊接后不变形，通过调整焊接规范和机器人焊接姿态，保证产品焊缝质量好，焊缝美观，特别对于密封性要求高的不锈钢气室，焊接后保证气室气体不泄露。通过设置控制系统中的品种选择参数并更换工作夹具，可实现多个品种箱体的自动焊接。

用不同工作范围的弧焊机器人和相应尺寸的变位机，工作站可以满足焊缝长度在2000mm左右的各类箱体的焊接要求。焊接速度3－10mm/s，根据箱体基本材料，焊接工艺采用不同类型的气体保护焊。该工作站还广泛用于电力、电气、机械、汽车等行业。

1.2 不锈钢气室机器人柔性激光焊接加工设备是针对不锈钢焊接变形量比较大，密封性要求高的箱体类工件焊接开发的的柔性机器人激光焊接加工设备。　该加工设备是由机器人、激光发生器机组、水冷却机组、激光扫描跟踪系统、柔性变位机、工装夹具、安全护栏、吸尘装置和控制系统等组成，通过设置控制系统中的品种选择参数并更换工装夹具，可实现多个品种的不锈钢气室类工件的自动焊接。

1.3 轴类焊接机器人工作站是专门针对低压电器行业中万能式断路器中的转轴焊接开发的专用设备，推出了一套专用的转轴焊接机器人工作站。

轴类焊接机器人工作站由弧焊机器人、焊接电源、焊枪送丝机构、回转双工位变位机、工装夹具和控制系统组成。该工作站用于以转轴为基体（上置若干悬臂）的各类工件的焊接，在同一工作站内通过使用不同的夹具可实现多品种的转轴自动焊接。焊接的现对位置精度很高。由于采用双工位变位机，焊接的同时，其他工位可拆装工件，极大的提高了效率。

技术指标：转轴直径：Ф10－50mm，长度300－900mm，焊接速度3－5mm/s，焊接工艺采用MAG混合气体保护焊，变位机回转，变位精度达0.05mm。

广泛应用于高质量、高精度的以转轴的各类工件焊接，适用于电力、电气、机械、汽车等行业。如果采用手工电弧焊进行转轴焊接，工人劳动强度极大，产品的一致性差，生产效率低，仅为2－3件/小时。采用自动焊接工作站后，产量可达到15－20件/小时，焊接质量和产品的一致性也大幅度的提高。

轴类焊接机器人工作站 低压电器转轴。

1.4 机器人焊接螺柱工作站

机器人焊接螺柱工作站针对复杂零件上具有不同规格螺柱采用机器人将螺柱焊接到工件上。该工作站主要由机器人、螺柱焊接电源、自动送钉机、机器人自动螺柱焊枪、变位机、工装夹具、自动换枪装置、自动检测软件、控制系统和安全护栏等组成，通过自动送钉机将螺柱送到机器人自动焊枪里面，通过编程将机器人在工件上示教的路径，将不同规格的螺柱焊接到工件上。可以采用储能焊接或拉弧焊接将螺柱牢牢的焊接到工件上，保证焊接精度和焊接强度。焊接效率大约3-10个/分钟，螺柱规格：直径3-8mm，长度：5-40mm。 焊接机器人生产线比较简单的是把多台工作站（单元）用工件输送线连接起来组成一条生产线。这种生产线仍然保持单站的特点，即每个站只能用选定的工件夹具及焊接机器人的程序来焊接预定的工件，在更改夹具及程序之前的一段时间内，这条线是不能焊其他工件的。

另一种是焊接柔性生产线（FMS-W）。柔性线也是由多个站组成，不同的是被焊工件都装卡在统一形式的托盘上，而托盘可以与线上任何一个站的变位机相配合并被自动卡紧。焊接机器人系统首先对托盘的编号或工件进行识别，自动调出焊接这种工件的程序进行焊接。这样每一个站无需作任何调整就可以焊接不同的工件。焊接柔性线一般有一个轨道子母车，子母车可以自动将点固好的工件从存放工位取出，再送到有空位的焊接机器人工作站的变位机上。也可以从工作站上把焊好的工件取下，送到成品件流出位置。整个柔性焊接生产线由一台调度计算机控制。因此，只要白天装配好足够多的工件，并放到存放工位上，夜间就可以实现无人或少人生产了。

工厂选用哪种自动化焊接生产形式，必须根据工厂的实际情况及素要而定。焊接专机适合批量大，改型慢的产品，而且工件的焊缝数量较少、较长，形状规矩（直线、圆形）的情况；焊接机器人系统一般适合中、小批量生产，被焊工件的焊缝可以短而多，形状较复杂。柔性焊接线特别适合产品品种多，每批数量又很少的情况，目前国外企业正在大力推广无（少）库存，按订单生产（JIT）的管理方式，在这种情况下采用柔性焊接线是比较合适的。 焊接机器人目前已广泛应用在汽车制造业，汽车底盘、座椅骨架、导轨、消声器以及液力变矩器等焊接，尤其在汽车底盘焊接生产中得到了广泛的应用。丰田公司已决定将点焊作为标准来装备其日本国内和海外的所有点焊机器人。用这种技术可以提高焊接质量，因而甚至试图用它来代替某些弧焊作业。在短距离内的运动时间也大为缩短。该公司最近推出一种高度低的点焊机器人，用它来焊接车体下部零件。这种矮小的点焊机器人还可以与较高的机器人组装在一起，共同对车体上部进行加工，从而缩短了整个焊接生产线长度。国内生产的桑塔纳、帕萨特、别克、赛欧、波罗等后桥、副车架、摇臂、悬架、减振器等轿车底盘零件大都是以MIG焊接工艺为主的受力安全零件，主要构件采用冲压焊接，板厚平均为1.5～4mm，焊接主要以搭接、角接接头形式为主，焊接质量要求相当高，其质量的好坏直接影响到轿车的安全性能。应用机器人焊接后，大大提高了焊接件的外观和内在质量，并保证了质量的稳定性和降低劳动强度，改善了劳动环境。

作为海洋工程装备技术的重要组成部分，海洋焊接如今已成为海洋资源开发和海洋工程建设不可缺少的基础和支撑技术。经过大量的工艺试验和配方调整，研发的焊接材料以及水下焊接专用设备，已成功应用于胜利油田海上采油平台、港珠澳大桥等海洋工程。

机器人柔性技术是什么？请围绕应用场景举例讲解

机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术领域内，迅速发展起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手在工业生产中已得到广泛的应用，用以代替人完成重复的，有规律的工作，广泛应用与竖井机床的上下料机器人工程以及各种自动化设备上。

在机械加工中，大部分零件都要进行多种工序加工，在一般的机械加工过程中，通常采用不同的机械手抓取不同的形状的零件，或者实现其他功能时，而用于加工零件的时间只占整个工作时间的30%左右，其余的大部分时间都花在安装更换机械手的手爪，造成零件加工效率低。而模块化概念的引入则为机械手系统的研制带来了前所未有的便捷，也是解决了机械手系统多样化，小批量生产的必然要求。

VB零点定位系统在机械手端的应用。

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