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40310月19日常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能制造學(xué)院、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院師生聯(lián)合組成項(xiàng)目組，通過(guò)自主研發(fā)和系統(tǒng)集成，研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“蜘蛛一號(hào)”小型焊接機(jī)器人，有效解決了焊接工序智能化改造中操作難、精度低、成本高難題。日前，該項(xiàng)目獲第七屆中國(guó)國(guó)際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽總決賽金獎(jiǎng)。
該校智能制造學(xué)院李瑋副教授介紹，制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)中，國(guó)內(nèi)眾多中小微金屬加工制造類(lèi)企業(yè)面臨焊接工序智能化改造難題。市場(chǎng)上多數(shù)焊接機(jī)器人一是通過(guò)操控機(jī)器人手柄目測(cè)設(shè)置焊接軌跡，精度低；二是通過(guò)離線編程控制，準(zhǔn)入門(mén)檻高，設(shè)置軌跡時(shí)間長(zhǎng)、效率低，且多為閉源系統(tǒng)，部署成本高。
去年來(lái)，為解決這些難題，項(xiàng)目組召集了分別來(lái)自物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)、焊接制造等專(zhuān)業(yè)的8名學(xué)生隊(duì)員，自主研發(fā)了對(duì)象級(jí)的路徑規(guī)劃自學(xué)習(xí)編程技術(shù)，通過(guò)采集手動(dòng)控制焊槍沿焊縫移動(dòng)的軌跡，信號(hào)采用優(yōu)化的“導(dǎo)納”控制算法，自動(dòng)記憶，并生成控制程序，不僅實(shí)現(xiàn)操作零門(mén)檻，還將操作效率提高10倍以上。
“我們重點(diǎn)針對(duì)非標(biāo)件焊接的差異性，設(shè)計(jì)了一種加速度連續(xù)的高效樣條曲線插補(bǔ)法，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡的精準(zhǔn)、平滑、高效，使精度可以媲美同級(jí)別的國(guó)外進(jìn)口焊接機(jī)器人。自主研發(fā)多接口融合技術(shù)配合開(kāi)源系統(tǒng)，使產(chǎn)品可以靈活的與車(chē)間內(nèi)原有的行車(chē)、AGV小車(chē)、運(yùn)輸軌道完美融合，滿(mǎn)足不同生產(chǎn)場(chǎng)景的需求，極大地降低了部署成本?！眲?chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院仇志海副教授說(shuō)。
該團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、物聯(lián)網(wǎng)1921班黃志宇告訴記者，“蜘蛛一號(hào)”小型焊機(jī)器人，操作者只需拿著機(jī)械臂圍著需要焊接的部位走上一圈，機(jī)器人就可以在這個(gè)過(guò)程中自主學(xué)習(xí)、自動(dòng)編程、自行完成焊接，操作人員無(wú)需編程平均60秒就可以快速設(shè)置焊接軌跡，從而解決實(shí)際工作場(chǎng)景中頻繁切換焊接工件效率低的問(wèn)題。
“‘蜘蛛一號(hào)’在中國(guó)航天晨光集團(tuán)飛機(jī)異形特種零部件焊接測(cè)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(xué)院郭發(fā)勇博士說(shuō)，無(wú)論直線焊、圓弧焊還是組合焊縫，“蜘蛛一號(hào)”都可以解決現(xiàn)有焊接機(jī)器人常見(jiàn)的不良焊縫問(wèn)題。
