10月19日常(cháng)州工程职业技术学院智(zhì)能制造学院(yuàn)、创新创业(yè)学(xué)院(yuàn)师生联合组成项目组,通过自主研发和系统(tǒng)集成(chéng),研(yán)制出具有自主知识(shí)产权的“蜘蛛(zhū)一号”小型焊接机器人,有效解决了焊接工序智能化改造(zào)中操作难(nán)、精度低(dī)、成本高难题。日前,该项目获第(dì)七届中国国际“互联网(wǎng)+”大学(xué)生创新(xīn)创(chuàng)业大赛总决赛金奖。
该校智能制造学院李玮副教授介绍,制造业智能化转型升级中,国内众多中(zhōng)小微金属(shǔ)加工制造类企业面临焊接工序(xù)智(zhì)能(néng)化改造难题。市(shì)场上多数(shù)焊(hàn)接机(jī)器(qì)人一是(shì)通过(guò)操控机器人(rén)手柄目(mù)测设置焊接轨迹,精(jīng)度低;二是通过离(lí)线编程(chéng)控制,准入门槛高,设置轨迹时(shí)间(jiān)长、效率低,且(qiě)多为(wéi)闭源系统,部署(shǔ)成本高(gāo)。
去年来,为解决这些难(nán)题,项目组召集了(le)分别(bié)来自物联网技术(shù)、电气自动化技术、焊接制造等(děng)专业的8名学生(shēng)队员,自(zì)主研发(fā)了对象级的路径规划自学(xué)习编程技术,通过采集手动控制(zhì)焊(hàn)枪(qiāng)沿焊缝移动的轨迹(jì),信号(hào)采用优化的(de)“导纳”控(kòng)制算法,自动记忆(yì),并生成控制(zhì)程序(xù),不仅实现操作(zuò)零(líng)门槛,还将操作效率(lǜ)提高10倍以上。
“我们重点针对(duì)非标件焊接的差异(yì)性,设计了一种加速度连续的高效样条曲线插补法,实现(xiàn)复杂运动(dòng)轨迹的精准、平滑、高效,使精度(dù)可以(yǐ)媲美(měi)同级别的国外进口焊接机器人。自主研发多接口融(róng)合技术(shù)配合开源系统,使产品可以灵活的与车间(jiān)内原有的行车、AGV小车、运(yùn)输轨道(dào)完美融合,满足不同生产场景的需求(qiú),极大地降(jiàng)低了部署成(chéng)本。”创新创业学院仇志海副教授说。
该团队负(fù)责(zé)人、物联网1921班黄志宇告(gào)诉记者,“蜘(zhī)蛛一(yī)号”小型焊机器人,操作者(zhě)只需拿(ná)着(zhe)机械臂围着需(xū)要焊接的部位走(zǒu)上一圈(quān),机器人就(jiù)可以在这个(gè)过程(chéng)中(zhōng)自主学习(xí)、自动编(biān)程、自(zì)行完成焊接,操作人员无需编程平均60秒就可以快速设置焊(hàn)接轨迹,从而解决实际工作场(chǎng)景中频繁切换焊(hàn)接工件(jiàn)效率低(dī)的问题(tí)。
“‘蜘蛛一号’在中国(guó)航天晨光集团飞机(jī)异形特种零部(bù)件焊接测试(shì)中(zhōng),将(jiāng)产品的合格率提升了7%,焊接周期缩短了15天。”该校(xiào)智能制造学院郭发勇博士说,无论直线焊(hàn)、圆弧焊(hàn)还是组合(hé)焊缝,“蜘蛛一号”都(dōu)可(kě)以(yǐ)解决(jué)现有焊接机器人常见的不良焊缝问题(tí)。