悬链线上工件装卸机器人
作者:管理员  来源:合作发展处  发布时间:16.06.08

项目简介

工业生产中大量使用悬链线输送中小型工件,如工件的表面涂装、抛丸处理、烘干,汽车零件装配,车间物料输送,蜡模件的灌浆晾晒,牲畜屠宰等等,由于采用悬链线输送整个生产占地面积小、生产效率高,减少了车间工件的物流循环,提高了产品质量。目前国内外企业在悬链输送线上仍处于手工上、下工件的阶段,装卸工人的劳动强度大,生产效率低,涂装还会对人体造成污染。本成果是采用机器视觉识别工件和吊钩的形状和位置,机器人将工件悬挂到悬链线上,或从悬链线上卸下工件。

本项目采用机器视觉技术,对悬链吊钩、装卸工件的形状和所在位置进行自动识别并定位,然后机器人抓取工件,移动工作台将机器人与悬链线同步移动到预定位置,最后机器人将工件悬挂到吊钩上,或将工件从悬链线吊钩上卸下。项目已申请多项国家专利。

技术特点

①悬链线上工件和吊钩的自动识别技术

本成果采用基于机器视觉的工件自动识别技术,对工件、吊钩的形状和位置进行自动识别和定位,开发适合悬链线上的工件和吊钩自动识别技术,对其它移动生产线上的工件识别具有指导意义。

②研发悬链线上工件搬运夹持器

研发典型工件搬运夹持器,可以用于悬链线上工件的抓取,也可以用于制造和搬运中的工件抓取。

③悬链线上工件的自动装卸技术

由于悬链线是连续移动的,有可能产生干涉或碰撞,增加了机器人装卸工件的难度。本成果研究悬链线上零件的自动装卸技术,实现零件的自动装卸。

④研发悬链线机器人控制系统

本成果研发的控制系统由6自由度关节机器人、移动工作台和工件搬运视觉工作台组成的控制系统,控制8台伺服电机和2处气动夹紧,机器人负责搬运零件,滚珠丝杠工作台负责机器人整体移动保持与悬链线同步运动,零件搬运视觉工作台负责工件识别与定位,为机器人装卸工件作好准备。控制系统复杂,开发的软件系统多,系统的开发难度高。

生产条件及市场预测

1)主要生产设备

各种常规的车床、铣床、磨床、钻床、滚齿机,精密铸造可以外协回来加工。电器买回来组装。

2)主要生产工艺

主要是箱体、轴和齿轮加工等,加工精度要求较高。

3)原材料

45钢、Q235A、灰铁HT300、铝合金等。

4)人员、厂房

需要机械、电气工程师10人,机械工人20~30人,电气工人10人,销售、售后服务和管理人员10~20人,厂房3000~5000m2。机器人涉及机械、电气、控制等多学科领域,是一项高科技技术产品,要求企业具有机械、电气、编程等方面的工程师,并具有一定的工作能力。该成果可以带动相关企业发展,提高生产自动化水平,节省劳动力,社会效益显著。

5)环境

主要传动零部件为铸造零件、钢制零部件,为较高精度的机械加工,铸件采用外协生产,生产过程中没有“三废”产生和排放,也没有职业危害因素产生,对环境无特殊要求。

         2013年我国汽车的产销达到2211.68万辆和2198.41万辆,连续五年蝉联全球第一。中国汽车工业协会预计,2014年我国汽车产量在2400万辆左右,汽车上车轮、齿轮、连杆、保险杠和弹簧等零件都要进行涂装处理。目前我国涂装生产线已成规模的有几千条,一条悬链线至少需要两台自动装卸设备,如果全国有10%的悬链线使用该设备,至少需要1000多台机器人。2011年我国铸件总产量为3530万吨,连续10年居世界首位,2012年我国各类铸件总产量达到4250万吨,铸件覆盖汽车、能源、机床铸件、管道泵阀、航空航天、工程机械铸件等行业,大多数铸件需要抛丸清理。此外还有烘干、畜禽屠宰等行业的大量需求。预计1台设备的成本不超过50万元(除设备外,还有机器视觉系统、移动工作台和软件系统等部分),按1台设备售价60万元,每年生产销售100台计算,年销售收入6000万元,年增税收400万元,年增利润1000万元。且该项目有自己的知识产权,可以减轻装卸工人的劳动强度和有害物质的毒害,提高生产效率,其产业化前景广阔。
 
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