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  • 机器人自动打磨与数字化技术的关系——剪不断,理还乱!

      今日主题:《机器人自动打磨系统解决方案》
     
      分享嘉宾:国机智能技术研究院(后文称“国机智能”)副总工程师林青
     
      智能装备、机器人打磨、数字化技术,这是是林青先生今日为我们带来的三大主要内容,我分别将这三个板块做了以下整理。
     

     
      一、智能装备
     
      在“智能制造综合标准化与新模式应用项目指南”中提到的5种智能装备是高档数控机床与工业机器人、增材制造装备(包括3D打印和焊接)、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备以及智能物流与仓储装备。这5者不是互相孤立的,而是互相关联、互相配合、互相渗透,这样才能真正成为智能装备,成就智能制造。
     

     
      在现实工厂中的装备,以下几个是必不可少的:1)库房、货架(存放原材料和工具)、2)物流(将物资从库房运输到加工工位)、3)加工装备(将原材料变成产品)、4)生产线(单个的零部件怎么成为整体的产品)、5)MES(生产信息化管理系统)其中,加工装备是生产过程的主角,而机器人是其中的重要装备,因为机器人可以作为生产过程中设备的衔接,或是单元的控制系统,这是非常关键的。
     
      二、机器人自动打磨技术
     
      工业机器人在实际生产中的应用是比较广泛的,比如:上下料、焊接、加工、装配等。这需要用到的技术有智能传感、智能检测、数字化技术、信息化管理等。林青详细为我们讲述了加工其中一个关键环节——打磨,众所周知,打磨的工作环境和非常恶劣,而且需要的条件也很多,所以,机器人打磨在工业制造过程中也越来越关键。
     
      机器人打磨技术应用场景比较多,如:铣削加工、抛光加工、焊缝处理、铸件综合清理、去毛刺加工。和四轴、五轴加工中心相比,它们加工的内容大都是相似的,但是区别在于:四轴、五轴机属于数控机床,因此它们的加工精度会比较高,而工作范围会比较小。而打磨机器人的工作范围较大,虽然相对加工精度较低,但是通过一些手段,也是可以满足当下的加工需求的。
     

     
      机器人自动打磨技术的特点有以下几点:
     
      ①智能:机器人自动识别工件形位偏差,对预设路径进行在线补偿,即机器人智能轨迹规划——这是打磨技术必须做到的,最典型的就是铸件打磨,因为铸件的表面光洁度和形状都不够好,所以它的定位精度比较差,因此需要智能来对其位置偏差进行纠正。
     
      ②感知:机器人系统除执行预设命令外,还具有“力觉”、“视觉”,为机器人加工参数在线调整提供感知信息。视觉即3D视觉,把工件的实际位置进行检测,再进行定位。
     
      ③高效:采用高速主轴配合专用刀具,提高加工效率和加工精度。
     
      ④专家库:针对不同材质、不同类型工件、不同的加工工艺建立加工工艺专家库,提高编程效率。
     
      由于机器人自动打磨技术涉及到的应用技术非常广泛,比如:力控技术、高精度空间3D视觉引导系统、数字化技术、离线编程技术、3D视觉——线激光扫描、建立打磨工艺专家库等,这里就不一一介绍了。
     
     
      那么,机器人打磨技术实际上会应用哪些领域呢?常见的解决方案又有哪些呢?最常见的解决对象就是飞机零部件、轮船零部件、汽车零部件、白车身以及高铁零部件等。具体的就是船用推进器桨叶打磨应用方案、轮毂去毛刺打磨系统应用方案、发动机箱体打磨系统应用、大型铸件清理应用等。
     
      三、数字化技术与应用实例


     
      关于数字化技术,林青用了一个具体案例为我们讲述其应用。数字化仿真技术是国机智能的一个研究方向,林青现场具体为我们展示了其中一条智能工厂的仿真制造线。它包括立体库、出入库管理、AGV、虚拟加工(机床加工)、激光雕刻、3D视觉尺寸检测、2D视觉字符检测、机器人装配线、中控室,这些整个联合构成形成智能工厂。其中,中控室用到的技术是国机智能自主研发的IMES系统。
     
      这整个系统会应用到智能机器人技术、智能立库和物流技术、智能传感——视觉检测和在线测试、智能装配技术、生产线数字化技术、无线通讯及远程运维、教育培训平台等技术。其中最关键的就是生产线数字化技术,它可以在设备停止运行的状态下将整个设生产线的运行过程模拟出来,在设备运行时又可以跟设备同步显示,这被称为“数字化双胞胎技术”。教育培训平台也可以进行现场和远程的培训。在信息化方面,除了IMES系统,还用到了看板拉动技术、智能调度系统、线边库、生产线数据技术分析、数字化监控技术。像这样完整的生产线,国机智能目前已经建立了两条,分别在广州和苏州。
     
      以上是来自国机智能的林青在会议当天带来的部分分享内容,想要获得更多精彩干货,请持续关注中国机器人网
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