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基于PLC控制的高精准柔性化涂胶压合线体研究

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机电工程技术 2024年第6期53卷 109-113页

作者：申淑丽邹庆梅雪川叶敏王富喜陈远彬广州机械科学研究院有限公司广州510535 国机智能科技有限公司广州510535

针对新能源汽车零配件实际应用中现有自动化生产设备柔性化程度低、涂胶复合精度差等问题,通过深入研究涂胶、压合工艺,研制出高精准柔性化涂胶压合线体。首先,分析了自动涂胶压合工作原理,设计了涂胶压合线体整体结构及布局,主要包括... 详细信息

针对新能源汽车零配件实际应用中现有自动化生产设备柔性化程度低、涂胶复合精度差等问题,通过深入研究涂胶、压合工艺,研制出高精准柔性化涂胶压合线体。首先,分析了自动涂胶压合工作原理,设计了涂胶压合线体整体结构及布局,主要包括涂胶工作站和翻转复合工作站;接着设计了涂胶工作站机器人涂胶单元及翻转复合工作站的加热系统、仿形胎膜、翻转压合机构及下顶出式快速换模机构;然后开发了线体控制系统软件,控制系统通过关键工艺参数关联控制涂胶与翻转工作站之间信号互锁,提高了设备整体生产可靠性;最后,通过整体调试及性能分析,验证了所研发线体的整体性能。经过客户现场实际应用,线体可稳定实现汽车B柱板、激光雷达罩及底座3个产品的柔性化生产,涂胶后的外板胶线宽度、高度误差均在±0.25 mm以内,产品内外板关键接合面胶粘剂连续均匀填充,连续生产1 000套产品,产品合格率不低于99%。

关键词：涂胶翻转压合高精准柔性化

具有线性位置解的3-CRU并联机器人轨迹跟踪

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华中科技大学学报（自然科学版） 2023年第6期51卷 16-22页

作者：张铁曹亚超邹焱飚马广才梅雪川华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510641 季华实验室广东佛山528200 国机智能科技有限公司广东广州510641

针对现有单一的线性伺服控制时机器人运动平台的跟踪轨迹精度较差的问题,基于前馈力矩补偿和滑模变结构控制相结合的控制策略,对具有线性位置解的3-CRU并联机器人的轨迹跟踪进行了相关研究.采用拉格朗日方程建立了该机器人的包含建模误... 详细信息

针对现有单一的线性伺服控制时机器人运动平台的跟踪轨迹精度较差的问题,基于前馈力矩补偿和滑模变结构控制相结合的控制策略,对具有线性位置解的3-CRU并联机器人的轨迹跟踪进行了相关研究.采用拉格朗日方程建立了该机器人的包含建模误差和外部干扰的动力学模型并辨识了机器人的动力学参数,设计了在线性伺服控制基础上前馈力矩补偿与滑模变结构控制相结合的控制策略.通过实验对比,证明采用上述控制策略不仅提高了机器人动平台的轨迹跟踪精度,而且增强了机器人系统的鲁棒性.同时,线性的位置正解方程这一特性使得机器人驱动滑块的位置误差传递到运动平台上不会呈指数型累积增长,从结构上保证了机器人运动平台的轨迹精度.

关键词：并联机器人轨迹跟踪动力学建模前馈力矩滑模控制

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冲压设备上下料机器人开发与研究

冲压设备上下料机器人开发与研究

作者：梅雪川华南理工大学

学位级别：硕士

随着现代制造技术的发展，冲压技术也向高速化、自动化、柔性化方向发展。但目前国内金属压力加工成型的主要设备——压力机的上下料工作大多由人工操作完成，生产效率低，工作环境恶劣，工人劳动强度大，人身伤害事故难以避免。所以，... 详细信息

随着现代制造技术的发展，冲压技术也向高速化、自动化、柔性化方向发展。但目前国内金属压力加工成型的主要设备——压力机的上下料工作大多由人工操作完成，生产效率低，工作环境恶劣，工人劳动强度大，人身伤害事故难以避免。所以，本文基于梅州市科技计划项目“面向汽车音响五金件自动上下料机器人的研发”（项目编号：2010B080703004）的研究工作，立足于研发面向汽车音响行业的上下料机器人，该装置结构合理，制造容易，操作方便，其不仅能高速、高效地完成压力机的上下料工作，将操作人员从危险、单调、繁重的体力劳动中解放出来，而且能方便灵活的通过更改程序或构件适用于不同产品的冲压生产。本文首先阐述了压力机上下料机器人的发展现状和趋势，介绍了研究项目的目的和意义后，结合对冲压工艺和压力机特点的分析，完成对整个设备的前期需求分析，并确定了总体设计方案。其次，完成了对整个设备机械结构设计和运动构件的有限元分析，以及运动控制系统的设计和选型（工业PC、运动控制卡和交流伺服电机）、气动系统设计。并在完成以上工作的基础上，采用C#程序设计语言在Visual Studio2005下进行程序开发，完成对程序编写工作。接下来，本文介绍了基于自适应遗传算法的对其电机伺服系统的速度控制环、位置控制环的PID控制参数优化整定，很好的满足了系统的控制要求。然后，完成对设备调试和现场试行，效果表明，采用具有全局寻优能力自适应的遗传算法对电机控制参数进行整定，提高了系统的响应速度和稳态精度，使得系统具有更好的伺服性能，从而增强了该上下料机械手的实用性和市场竞争力。在总结和展望部分，对全文所做的研究工作和所存在的问题进行了总结，并对未来上下料机器人的发展前景进行了展望。

关键词：上下料机器人伺服控制遗传算法 PID参数整定

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曲轴上下料机器人系统的运动学分析及仿真

机床与液压 2014年第21期42卷 16-19页

作者：梅雪川林粤科广州机械科学研究院有限公司广东广州510700

针对冰箱压缩机曲轴在磨削加工中自动上下料要求,建立了曲轴上下料机器人系统运动过程中的数学模型,基于Solid Works Motion仿真研究了上下料过程机器人的运动特性。仿真结果表明:机器人在有限工作空间和限制节拍5 s的条件下实现上下料... 详细信息

针对冰箱压缩机曲轴在磨削加工中自动上下料要求,建立了曲轴上下料机器人系统运动过程中的数学模型,基于Solid Works Motion仿真研究了上下料过程机器人的运动特性。仿真结果表明:机器人在有限工作空间和限制节拍5 s的条件下实现上下料操作的可行性。该曲轴上下料机器人成功应用于实际生产中,开创了曲轴磨削加工中自动上下料的先例。

关键词：曲轴上下料运动学仿真

上下料机械手的自适应遗传算法PID参数整定

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机床与液压 2013年第13期41卷 16-19,42页

作者：张铁王宇林梅雪川华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640

压力机的上下料机械手能代替人工进行重复作业,不仅保障人身安全,同时提高企业的竞争力。重点介绍基于自适应遗传算法的上下料机械手电机伺服系统的速度控制环、位置控制环的多个控制参数优化整定,并与简单遗传算法得到的整定结果进行比... 详细信息

压力机的上下料机械手能代替人工进行重复作业,不仅保障人身安全,同时提高企业的竞争力。重点介绍基于自适应遗传算法的上下料机械手电机伺服系统的速度控制环、位置控制环的多个控制参数优化整定,并与简单遗传算法得到的整定结果进行比较,从而得到快速、准确、稳定的理想优化结果。

关键词：遗传算法 PID参数整定上下料机械手伺服控制

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上下料过程中曲轴夹持的稳定性分析

机床与液压 2015年第9期43卷 46-48页

作者：梅雪川林粤科张晓瑾林君健广州机械科学研究院有限公司机器人研究室广东广州510530

工业机器人越来越广泛地被应用在各个工业领域,其有一个重要的功能就是上下料,针对曲轴在自动上下料领域的需求,建立了曲轴上下料机器人系统的三维模型,基于Solid Works Motion仿真研究了上下料过程曲轴的夹持稳定性。仿真结果表明,机... 详细信息

工业机器人越来越广泛地被应用在各个工业领域,其有一个重要的功能就是上下料,针对曲轴在自动上下料领域的需求,建立了曲轴上下料机器人系统的三维模型,基于Solid Works Motion仿真研究了上下料过程曲轴的夹持稳定性。仿真结果表明,机器人在一定的空间和节拍限制条件下,通过选择较好的机器人控制程序和V型手指的夹持方式,曲轴在上下料过程中的夹持稳定性得到明显提高和保证,该研究为机器人示教程序的优化提供了理论依据。

关键词：曲轴上下料稳定性仿真

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面向涂胶机器人的胶线质量模型研究

机床与液压 2014年第3期42卷 51-53页

作者：林粤科林君健张晓瑾梅雪川广州机械科学研究院有限公司机器人研究室广东广州510700

以胶线宽度和胶线高度作为胶线质量的评价标准,利用机器视觉技术设计胶线质量检测平台,通过该平台进行六自由度机器人的涂胶实验,考察涂胶速度、涂胶高度和胶管压力对胶线质量的影响。对获取的数据进行正交试验分析,得出影响胶线质量的... 详细信息

以胶线宽度和胶线高度作为胶线质量的评价标准,利用机器视觉技术设计胶线质量检测平台,通过该平台进行六自由度机器人的涂胶实验,考察涂胶速度、涂胶高度和胶管压力对胶线质量的影响。对获取的数据进行正交试验分析,得出影响胶线质量的各因素主次顺序,发现各参数之间具有交互作用。根据该结论进行多元非线性回归拟合,得到胶线高度模型和胶线宽度模型的表达式,经过分析两个模型均有较强的可靠性。

关键词：胶线质量机器视觉正交试验多元非线性回归

基于PLC的示教式直角坐标涂胶机器人控制系统设计

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机床与液压 2016年第3期44卷 49-51页

作者：林君健张晓瑾林粤科梅雪川广州机械科学研究院有限公司机器人研究室广东广州510535

利用可编程逻辑控制器设计直角坐标涂胶机器人的控制系统,该控制系统能对机器人进行示教操作,并能通过再现功能运行示教的轨迹和动作,实现连续的涂胶生产工作。该系统具有软件结构简单、可靠、实时性好、硬件性价比高的优点。

关键词：涂胶机器人可编程逻辑控制器控制系统

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连杆参数误差对机器人精度可靠性的影响

机床与液压 2015年第9期43卷 63-66页

作者：张晓瑾胡斯乐林粤科梅雪川广州机械科学研究院有限公司广东广州510700 广汽本田汽车有限公司广东广州510700

采用Denavit-Hartenberg方法设定五自由度串联机器人杆件坐标系,通过齐次变换矩阵建立串联机器人正运动学和逆运动学模型。在此基础上,对由静态误差引起的串联机器人末端位姿误差做了分析。利用微小位移合成法建立了串联机器人的静态位... 详细信息

采用Denavit-Hartenberg方法设定五自由度串联机器人杆件坐标系,通过齐次变换矩阵建立串联机器人正运动学和逆运动学模型。在此基础上,对由静态误差引起的串联机器人末端位姿误差做了分析。利用微小位移合成法建立了串联机器人的静态位姿误差分析模型,以机构可靠度为位姿精度评价指标,应用Monte Carlo数值仿真法分析串联机器人各连杆参数误差对串联机器人的静态位姿精度的影响程度,并分析得出对串联机器人的静态位姿精度影响最大的关节。

关键词： Denavit-Hartenberg方法连杆参数机构可靠度 Monte Carlo数值仿真法