10月19日常州工程职业技术学(xué)院智能(néng)制造(zào)学院、创新创业学院师生(shēng)联合组成(chéng)项目组,通(tōng)过自主研发和系统集成,研制出(chū)具有自(zì)主知识产权的“蜘蛛一号(hào)”小型焊接(jiē)机器人,有效解决了焊接工序智(zhì)能化改造中(zhōng)操作(zuò)难、精度低、成本高难题。日前(qián),该(gāi)项目获第七(qī)届中国国际“互联(lián)网+”大学生创新创业大(dà)赛(sài)总(zǒng)决赛金奖。
该校智(zhì)能(néng)制造学院李(lǐ)玮副教授介(jiè)绍,制造业智能(néng)化转型升级中(zhōng),国内众多中小微金属加工制造类(lèi)企业面临焊接工序(xù)智能化改造难题(tí)。市场(chǎng)上多(duō)数焊接机器人一是通过操控机器人手柄目测(cè)设置焊接(jiē)轨迹(jì),精度(dù)低;二是通过(guò)离线编(biān)程(chéng)控制(zhì),准入门槛高(gāo),设置轨迹时间(jiān)长、效率低,且多为闭源系统,部署成(chéng)本高。
去年来,为解(jiě)决这些难题(tí),项目组召集了分(fèn)别来自(zì)物联网技术、电气自动化技术、焊接制造等专业的(de)8名学生队(duì)员,自主研发(fā)了对象级(jí)的路(lù)径规划自学习(xí)编(biān)程技术,通过(guò)采(cǎi)集手动控制焊枪沿焊缝移动的轨迹,信号采(cǎi)用优化的“导(dǎo)纳”控(kòng)制算(suàn)法,自动记忆,并生成控(kòng)制程(chéng)序,不仅实现操作零门槛,还将操作(zuò)效率提高(gāo)10倍以(yǐ)上(shàng)。
“我们重点针对(duì)非标件焊接的差异性,设计(jì)了(le)一种加速度连续(xù)的高效样条曲(qǔ)线插(chā)补法(fǎ),实现复杂运动轨迹的(de)精准、平滑(huá)、高效,使(shǐ)精(jīng)度可以媲美同(tóng)级别的(de)国外进口焊接(jiē)机器人。自主研发多接口融合技术配合(hé)开源系统(tǒng),使产品可(kě)以灵活的(de)与车间内原有的行车、AGV小车(chē)、运输(shū)轨道完(wán)美(měi)融合,满足不(bú)同生产场(chǎng)景的需求,极大(dà)地(dì)降低了部署成本。”创新(xīn)创业学院仇志海副教授说(shuō)。
该团队(duì)负责人(rén)、物联网1921班黄(huáng)志宇告诉(sù)记者,“蜘蛛一号”小型焊机器人(rén),操作者(zhě)只需拿着机(jī)械臂围着需(xū)要焊接(jiē)的部位走上一圈,机器人就可以在(zài)这个过程中自(zì)主学习、自动编程(chéng)、自行完成焊接,操作人员无(wú)需编程平均60秒就可以快速设(shè)置(zhì)焊接轨迹(jì),从而解决实际工作场景中频繁切换焊接工件(jiàn)效率低的问题。
“‘蜘蛛一号’在中国航天晨光集团飞机异形特(tè)种零部(bù)件(jiàn)焊接测试中,将产品的合格率提升了7%,焊接周(zhōu)期缩短了15天(tiān)。”该校智能制造学院郭发勇博士说(shuō),无论(lùn)直线焊、圆弧焊还是组合焊缝,“蜘蛛一号”都可(kě)以解决现(xiàn)有焊接机(jī)器人常见的不(bú)良(liáng)焊缝问题。