從常州工程職業(yè)技術(shù)學院獲悉，由該校智能制造學院、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學院師生聯(lián)合組成的項目組，通過自主研發(fā)和系統(tǒng)集成，研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“蜘蛛一號”小型焊接機器人，有效解決了焊接工序智能化改造中操作難、精度低、成本高的難題。日前，該項目獲得了第七屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽總決賽金獎。
該校智能制造學院教授李瑋副介紹，制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級過程中，國內(nèi)眾多中小微金屬加工制造類企業(yè)面臨焊接工序智能化改造難題。市場上多數(shù)焊接機器人或是通過工人操控機器人手柄目測設(shè)置焊接軌跡，焊接精度較低;或是通過離線編程控制，準入門檻較高，設(shè)置焊接軌跡時間長、效率低，且多為閉源系統(tǒng)，部署成本高。
為解決這些難題，該項目組召集了來自物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電氣自動化技術(shù)、焊接制造等專業(yè)的8名學生隊員，自主研發(fā)了對象級的路徑規(guī)劃自學習編程技術(shù)，通過采集手動控制焊槍沿焊縫移動的軌跡，信號采用優(yōu)化的“導納”控制算法，自動記憶并生成控制程序，不僅實現(xiàn)操作零門檻，還將操作效率提高了10倍以上。
“我們重點針對非標件焊接的差異性，設(shè)計了一種加速度連續(xù)的高效樣條曲線插補法，實現(xiàn)了復雜運動軌跡的精準、平滑、高效實施，使位置重復精度可以媲美同級別的國外進口焊接機器人。自主研發(fā)的多接口融合技術(shù)配合開源系統(tǒng)，使產(chǎn)品可以靈活的與車間內(nèi)原有的行車、AGV小車、運輸軌道完美融合，滿足不同生產(chǎn)場景的需求，極大地降低了部署成本。”該校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學院副教授仇志海說。
團隊負責人、物聯(lián)網(wǎng)1921班學生黃志宇告訴記者，操作者只需拿著“蜘蛛一號”小型焊機器人的機械臂，圍著需要焊接的部位走上一圈，機器人就可以在這個過程中自主學習、自動編程、自行完成焊接，且平均60秒就可以快速設(shè)置焊接軌跡，從而解決實際工作場景中因頻繁切換焊接工件導致工作效率低的問題。
“‘蜘蛛一號’在中國航天晨光集團飛機異形特種零部件焊接測試中，將產(chǎn)品的合格率提升了7%，焊接周期縮短了15天。”該校智能制造學院博士生郭發(fā)勇說，無論直線焊、圓弧焊還是組合焊縫，“蜘蛛一號”都可以避免現(xiàn)有焊接機器人常見的不良焊縫問題。
記者了解到，目前，“蜘蛛一號”小型焊接機器人已經(jīng)通過相關(guān)部門質(zhì)量監(jiān)督檢驗，機械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、人機交互系統(tǒng)均符合焊接機器人技術(shù)條件規(guī)定。(過國忠 雷寧)
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