10月19日(rì)常州工程职业技术学院(yuàn)智(zhì)能制造学院、创新创业(yè)学院师生联合组成项(xiàng)目组,通过自主研发和系统(tǒng)集成,研制出具(jù)有自主知识产(chǎn)权的“蜘蛛一号”小(xiǎo)型焊接机器人,有效解决了焊接工序智能化(huà)改造中操作难、精度低、成本高难题。日前,该项目获第(dì)七届中国国际(jì)“互联(lián)网+”大学生创新创业大赛总决(jué)赛金(jīn)奖(jiǎng)。
该校智能制(zhì)造学院李玮(wěi)副教授介绍,制造业智能化(huà)转型(xíng)升级中,国内(nèi)众(zhòng)多中小微金(jīn)属加工制(zhì)造类企业面临焊接工序智(zhì)能化改造难题。市场上多数焊接(jiē)机器人一是(shì)通过操控机器人(rén)手柄目(mù)测设置焊接轨迹,精度低;二是通过(guò)离线编程控(kòng)制,准入(rù)门槛高,设置轨迹时间长(zhǎng)、效率低,且多为闭源(yuán)系(xì)统(tǒng),部署成本(běn)高。
去年来(lái),为(wéi)解(jiě)决(jué)这些难(nán)题,项目组召集了分别来自(zì)物联网技术、电气自动(dòng)化技术、焊接(jiē)制造等专业的8名学生队员(yuán),自主研发了对象级的路(lù)径规划自学(xué)习编程技(jì)术,通过采(cǎi)集手(shǒu)动控制焊枪沿焊缝(féng)移动的轨迹(jì),信(xìn)号采(cǎi)用优化的“导纳”控制算法,自动记忆,并(bìng)生成控制程序(xù),不仅实现(xiàn)操(cāo)作零门槛,还将操(cāo)作效率提高10倍以上。
“我们重点(diǎn)针对非(fēi)标件焊(hàn)接的差异性,设计了一种加速度(dù)连续的高(gāo)效样条曲线插补法,实现复杂运(yùn)动(dòng)轨迹的精准(zhǔn)、平滑、高效,使精度可以媲美同级别的国外进口焊接机器人。自主研发(fā)多接口融合技术配合开源(yuán)系统,使产品可(kě)以(yǐ)灵活的与车(chē)间内原有(yǒu)的(de)行车(chē)、AGV小车、运输轨道完美融合,满足不同生产场景的(de)需(xū)求,极大(dà)地降低(dī)了部署成本。”创新创(chuàng)业学院仇志海副教(jiāo)授说。
该团队负(fù)责人、物联网1921班黄志(zhì)宇告诉记者,“蜘(zhī)蛛(zhū)一号(hào)”小型焊机器人,操作者只需拿着机械臂(bì)围着需要焊接(jiē)的部位走上一圈,机器人(rén)就可(kě)以在这个过(guò)程中自主学习(xí)、自动编程(chéng)、自行完成(chéng)焊接,操作人员(yuán)无需编程平均(jun1)60秒就可以快速设(shè)置焊(hàn)接(jiē)轨迹,从(cóng)而(ér)解决实际工作场景(jǐng)中频繁切换焊接工件效率低的问题。
“‘蜘蛛一号’在(zài)中国(guó)航天(tiān)晨(chén)光集团飞(fēi)机异形特种零部件焊接测试中,将产品的合格(gé)率提(tí)升(shēng)了7%,焊(hàn)接周期缩(suō)短了15天。”该校智能制(zhì)造学(xué)院郭发勇博(bó)士(shì)说,无论(lùn)直(zhí)线焊、圆弧焊还是组合焊缝,“蜘蛛一号”都可以解决现有焊接机(jī)器人常见的不(bú)良焊缝(féng)问题。