項目簡介
工業生產中大量使用懸鏈線輸送中小型工件,如工件的表面涂裝、拋丸處理、烘干,汽車零件裝配,車間物料輸送,蠟模件的灌漿晾曬,牲畜屠宰等等,由于采用懸鏈線輸送整個生產占地面積小、生產效率高,減少了車間工件的物流循環,提高了產品質量。目前國內外企業在懸鏈輸送線上仍處于手工上、下工件的階段,裝卸工人的勞動強度大,生產效率低,涂裝還會對人體造成污染。本成果是采用機器視覺識別工件和吊鉤的形狀和位置,機器人將工件懸掛到懸鏈線上,或從懸鏈線上卸下工件。
本項目采用機器視覺技術,對懸鏈吊鉤、裝卸工件的形狀和所在位置進行自動識別并定位,然后機器人抓取工件,移動工作臺將機器人與懸鏈線同步移動到預定位置,最后機器人將工件懸掛到吊鉤上,或將工件從懸鏈線吊鉤上卸下。項目已申請多項國家專利。
技術特點
?、賾益溇€上工件和吊鉤的自動識別技術
本成果采用基于機器視覺的工件自動識別技術,對工件、吊鉤的形狀和位置進行自動識別和定位,開發適合懸鏈線上的工件和吊鉤自動識別技術,對其它移動生產線上的工件識別具有指導意義。
?、谘邪l懸鏈線上工件搬運夾持器
研發典型工件搬運夾持器,可以用于懸鏈線上工件的抓取,也可以用于制造和搬運中的工件抓取。
?、蹜益溇€上工件的自動裝卸技術
由于懸鏈線是連續移動的,有可能產生干涉或碰撞,增加了機器人裝卸工件的難度。本成果研究懸鏈線上零件的自動裝卸技術,實現零件的自動裝卸。
?、苎邪l懸鏈線機器人控制系統
本成果研發的控制系統由6自由度關節機器人、移動工作臺和工件搬運視覺工作臺組成的控制系統,控制8臺伺服電機和2處氣動夾緊,機器人負責搬運零件,滾珠絲杠工作臺負責機器人整體移動保持與懸鏈線同步運動,零件搬運視覺工作臺負責工件識別與定位,為機器人裝卸工件作好準備??刂葡到y復雜,開發的軟件系統多,系統的開發難度高。
生產條件及市場預測
?。?)主要生產設備
各種常規的車床、銑床、磨床、鉆床、滾齒機,精密鑄造可以外協回來加工。電器買回來組裝。
?。?)主要生產工藝
主要是箱體、軸和齒輪加工等,加工精度要求較高。
?。?)原材料
45鋼、Q235A、灰鐵HT300、鋁合金等。
?。?)人員、廠房
需要機械、電氣工程師10人,機械工人20~30人,電氣工人10人,銷售、售后服務和管理人員10~20人,廠房3000~5000m2。機器人涉及機械、電氣、控制等多學科領域,是一項高科技技術產品,要求企業具有機械、電氣、編程等方面的工程師,并具有一定的工作能力。該成果可以帶動相關企業發展,提高生產自動化水平,節省勞動力,社會效益顯著。
?。?)環境
主要傳動零部件為鑄造零件、鋼制零部件,為較高精度的機械加工,鑄件采用外協生產,生產過程中沒有“三廢”產生和排放,也沒有職業危害因素產生,對環境無特殊要求。
2013年我國汽車的產銷達到2211.68萬輛和2198.41萬輛,連續五年蟬聯全球第一。中國汽車工業協會預計,2014年我國汽車產量在2400萬輛左右,汽車上車輪、齒輪、連桿、保險杠和彈簧等零件都要進行涂裝處理。目前我國涂裝生產線已成規模的有幾千條,一條懸鏈線至少需要兩臺自動裝卸設備,如果全國有10\\%的懸鏈線使用該設備,至少需要1000多臺機器人。2011年我國鑄件總產量為3530萬噸,連續10年居世界首位,2012年我國各類鑄件總產量達到4250萬噸,鑄件覆蓋汽車、能源、機床鑄件、管道泵閥、航空航天、工程機械鑄件等行業,大多數鑄件需要拋丸清理。此外還有烘干、畜禽屠宰等行業的大量需求。預計1臺設備的成本不超過50萬元(除設備外,還有機器視覺系統、移動工作臺和軟件系統等部分),按1臺設備售價60萬元,每年生產銷售100臺計算,年銷售收入6000萬元,年增稅收400萬元,年增利潤1000萬元。且該項目有自己的知識產權,可以減輕裝卸工人的勞動強度和有害物質的毒害,提高生產效率,其產業化前景廣闊。
工業生產中大量使用懸鏈線輸送中小型工件,如工件的表面涂裝、拋丸處理、烘干,汽車零件裝配,車間物料輸送,蠟模件的灌漿晾曬,牲畜屠宰等等
無