10月19日常州工(gōng)程职业(yè)技术学院(yuàn)智能制造学院、创新创业学院师生联合组成项目(mù)组,通过自(zì)主研发(fā)和系统集成,研制出(chū)具有自主(zhǔ)知识产权的“蜘蛛一号”小型焊接(jiē)机器人,有效(xiào)解(jiě)决了焊接工序智能化改造(zào)中(zhōng)操作难、精度低、成本高(gāo)难题(tí)。日前,该项目获(huò)第七届中国国际“互(hù)联网(wǎng)+”大学生创新创业大赛总决(jué)赛金奖。
该校智能(néng)制造学院李玮副教授介绍,制(zhì)造业智能化转型升(shēng)级中,国内众多中小微金属加工制造类企业面临(lín)焊接工序智能(néng)化改造难题。市场上多数(shù)焊接机(jī)器人一是通过操控机器人手柄目(mù)测设置(zhì)焊接轨(guǐ)迹,精(jīng)度(dù)低(dī);二是通过离(lí)线编程控制,准入(rù)门槛高,设置轨迹(jì)时间长、效率低,且多为闭源系统,部署成本高。
去年来,为解决这些难题,项(xiàng)目组召集了分别来自(zì)物联网技术、电气自(zì)动化技术、焊接制造等专业的8名学生队(duì)员,自(zì)主(zhǔ)研发了对象级的路径规划(huá)自学习编程技术,通过采集手动(dòng)控制焊枪沿焊缝移动的(de)轨(guǐ)迹,信号采用优化的“导(dǎo)纳(nà)”控制算法,自动记忆,并生成控制程序,不仅实现操作(zuò)零门槛,还将操作效率(lǜ)提高10倍以上。
“我们重点针对非标件焊接的差异性,设(shè)计了一种加(jiā)速度(dù)连续的高(gāo)效样条曲线插补法(fǎ),实现复杂运动轨迹的精准(zhǔn)、平滑、高效,使精度可以媲美同级别的国外进口焊接机器人。自主研发(fā)多接口融合技术配合(hé)开(kāi)源系统,使产品可以灵活的与车间内原有的行车、AGV小车、运输轨道(dào)完美融合(hé),满足不同生产场景的需求,极大地(dì)降低了部署成本。”创新(xīn)创业学(xué)院仇志(zhì)海副教(jiāo)授(shòu)说。
该(gāi)团队负责(zé)人、物(wù)联网1921班黄志宇告诉记者,“蜘蛛一号”小型(xíng)焊机(jī)器人,操作者只需拿(ná)着机械臂(bì)围(wéi)着(zhe)需要焊接的部(bù)位走上一圈,机器人就可以(yǐ)在(zài)这个(gè)过程中自(zì)主(zhǔ)学习、自动编程、自行完成焊接,操作人员(yuán)无(wú)需编程平均(jun1)60秒就可(kě)以(yǐ)快速设置(zhì)焊接轨迹,从而解决实际工作场(chǎng)景中频繁切换焊接工件效率(lǜ)低的(de)问(wèn)题(tí)。
“‘蜘蛛一号’在中国航天(tiān)晨光集团飞(fēi)机异形特(tè)种零部(bù)件焊接测(cè)试中(zhōng),将产品的(de)合格率提(tí)升了7%,焊(hàn)接周期(qī)缩短了15天。”该校(xiào)智能制(zhì)造学院郭发勇博(bó)士说,无(wú)论(lùn)直线焊、圆弧焊还是组合(hé)焊缝,“蜘(zhī)蛛一号”都(dōu)可以(yǐ)解决现有焊接机器人常见的不良焊(hàn)缝(féng)问题。