伴隨著汽車市場競爭的加重，汽車出產(chǎn)企業(yè)須要進步出產(chǎn)線的效力和柔性化水平，為此，工業(yè)機器人獲得推行利用。為了更好地順應(yīng)多車型、高節(jié)奏的連續(xù)出產(chǎn)，ABB基于機器人技術(shù)開發(fā)了一種全新的車身傳輸體系，正在焊裝車間獲得推行應(yīng)用。
伴隨著中國改革開放的延續(xù)深入和家當(dāng)升級的不休加快，中國的汽車產(chǎn)量已躍居環(huán)球領(lǐng)先地位，出產(chǎn)企業(yè)的數(shù)目不休增添，國內(nèi)汽車保有量延續(xù)增長，汽車市場將漸漸趨于飽和。市場競爭加重，人們關(guān)于產(chǎn)物品質(zhì)、品種等各方面的請求不休提高。這一些皆請求汽車出產(chǎn)企業(yè)盡也許使用現(xiàn)有設(shè)備快速出產(chǎn)出多種范例的產(chǎn)物，與此同時，請求設(shè)備出產(chǎn)廠商能給予“柔性、合適多型號產(chǎn)物混淆出產(chǎn)”的柔性出產(chǎn)線。另外，對一些出產(chǎn)園地受限制的場所，汽車企業(yè)迫切需要實現(xiàn)用盡也許少的出產(chǎn)園地完成產(chǎn)物的出產(chǎn)制作。
快遞公司的分揀機器人物流分揀機器人優(yōu)勢為滿意柔性制作的需求并包管出產(chǎn)質(zhì)量，汽車出產(chǎn)企業(yè)大批利用了工業(yè)機器人作為其主要出產(chǎn)設(shè)備，但關(guān)于產(chǎn)物的傳輸層面，多年來一向未有太大的改良，不可以很好地順應(yīng)多車型、高節(jié)奏的連續(xù)性出產(chǎn)。對此，我們基于機器人技術(shù)開發(fā)了一種全新的車身傳輸體系，并在汽車出產(chǎn)廠焊裝車間成功地利用。相關(guān)于傳統(tǒng)的滾床和Shuttle傳輸方法，柔性小車將其兩者的長處合兩為一，克服了滾床和Shuttle傳輸線本身的一些不敷。
一、車身傳輸體系
傳統(tǒng)的車身傳輸體系所采納的重要驅(qū)動方法：變頻調(diào)速取傳感器加機器定位銷定位的不足之處在于，瞬態(tài)呼應(yīng)慢、閉環(huán)掌握精度普通，沒法實現(xiàn)空間多個坐標系的靜態(tài)擬合盤算，為此，我們引入了基于機器人掌握手藝的伺服掌握及定位方法來處理這一題目。
1.變頻傳動
常用的變頻器只是調(diào)理交換異步電動機的速度，可采用開環(huán)或閉環(huán)操縱方法，變頻器經(jīng)過內(nèi)部的數(shù)學(xué)模型，將交換電動機的定子磁場轉(zhuǎn)化為能夠操縱電動機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的兩個電流的份量，并對每相的輸出電流舉行檢驗，采樣反應(yīng)后組成閉環(huán)負反應(yīng)的電流環(huán)的PID調(diào)理。某些變頻器還提出了直接轉(zhuǎn)矩操縱手藝，與此同時操縱電動機的速度和力矩，以進步操縱精度和相應(yīng)特征。
2.伺服傳動
伺服傳動基本上皆采納閉環(huán)體式格局操縱同步伺服電動機，相對變頻體式格局的電流環(huán)、速度環(huán)，伺服操縱還引入了位置環(huán)，伺服操縱器有比變頻器更準確的操縱算法，可以實現(xiàn)異常準確的位置操縱。但其價錢相對變頻器來講要高貴。伺服傳動的上風(fēng)在于：瞬態(tài)呼應(yīng)快，過載能力強，定位精度高?，F(xiàn)在機器人電動機均采納此操縱體式格局。
3.電動機
伺服電動機的質(zhì)料、布局和加工工藝遠遠高于變頻器驅(qū)動的交換電動機，其瞬態(tài)相應(yīng)遠優(yōu)于變頻電動機。當(dāng)驅(qū)動器輸出變更很快的電流、電壓和頻次時，伺服電動性能快速做出相應(yīng)，相應(yīng)特征和抗過載本領(lǐng)遠高于變頻器驅(qū)動的交換電動機。比方，伺服電動機普通的加快工夫為20ms，能接受3倍的過載，而變頻電動機的加快工夫則要長許多，廣泛正在幾百毫秒或以上，過載本領(lǐng)還唯一1～1.5倍，但因其價格低廉，正在通例傳動范疇一直是主流的方法。
4.工業(yè)機器人手藝
它是集運動學(xué)、動力節(jié)制、位置節(jié)制及智能傳感等多學(xué)科為一體的高新技術(shù)，也是我國近年來開展的重點。工業(yè)機器人采納伺服節(jié)制作為其傳動節(jié)制體例，以實現(xiàn)其優(yōu)秀的性能及精度。
柔性小車是新近開辟并投入利用的一種基于機器人手藝的設(shè)備，它和機器人一樣具有很高的定位精度和很好的瞬態(tài)呼應(yīng)。作為最基本也是最常用的體例是將其作為傳輸安裝，庖代原有的滾床和Shuttle傳輸線，它和滾床一樣可以正在某個工位產(chǎn)生妨礙時繼承運轉(zhuǎn)后續(xù)工位，防止全線停產(chǎn)的事故。與此同時，它也具有Shuttle傳輸線快速高效定位精確的特色，相對Shuttle傳輸線，柔性小車具有很高的柔性，能順應(yīng)多種車型的傳輸。我們利用機器人的尺度伺服操縱系統(tǒng)和軟件與此同時操縱機器人取傳輸安裝的辦法，實現(xiàn)了高性能取低成本的交融。
正在機器人手藝中，有各種各樣的活動模子供我們選用，關(guān)于普遍的沒有旋轉(zhuǎn)軸的柔性車身傳輸，我們接納了如圖1所示的活動模子，該活動模子的特點是較量爭論簡樸，能知足一樣平常的運用。加入了第3個平移軸后的活動學(xué)模子如圖2所示。關(guān)于加入了旋轉(zhuǎn)軸的小車我們接納如圖3所示的活動模子。
圖1普遍的柔性車身傳輸活動模子
分揀機器人如何工作圖2到場第3個平移軸后的運動學(xué)模子
圖3到場旋轉(zhuǎn)軸的活動模子
尺度的機器人節(jié)制系統(tǒng)所供應(yīng)的成熟的活動學(xué)模子有助于快速方便地將傳輸裝配的活動取機器人的活動予以同步聯(lián)動，實現(xiàn)更快、更準的活動節(jié)制。作為該手藝的尺度化機器人利用常見于機器人外部擴大軸，以實現(xiàn)機器人更大規(guī)模的活動和柔性化。該手藝利用原始的機器人節(jié)制器并增添外部軸來驅(qū)動機器人。
圖4外部擴大軸
兩、柔性傳輸體系
柔性傳輸體系是將機器人掌握手藝的上風(fēng)舉行整合，并應(yīng)于傳輸體系——柔性傳輸導(dǎo)軌。其長處重要表目前：舍棄了以往尺度的機運形式，利用聯(lián)動伺服軸，電氣機器共同機器人，進而起到節(jié)流投資、節(jié)流空間和降低人力勞動和設(shè)計本錢的作用。只有很少的電氣機器部件和傳輸單位須要安裝，進而降低了工位轉(zhuǎn)換的工夫。由于許多重要的設(shè)備調(diào)試正在前期便可完成，這一結(jié)果正在后續(xù)的工位樹立大將獲得更大的表現(xiàn)。與此同時，能夠樹立一個夾雜的體系往逢迎各類請求，進而處理了柔性的瓶頸。取傳統(tǒng)自動化傳輸體系差別，這類柔性度的表現(xiàn)是不須要分外投資支撐的。別的，充分考慮了操作者上下料的因素，相符人體工程學(xué)設(shè)計。
柔性傳輸體系取常用的傳輸體系比擬
經(jīng)由過程如表所示的柔性傳輸體系取常用傳輸體系的比較能夠看得出，柔性小車正在定位精度、順應(yīng)車型、編程和柔性等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)體例。
1.滾床
一樣平常來說，一種滾床只會適用于一種車身底板，滾床的活動靠裝在工裝平臺上的輪子磨擦前行，輪子一樣平常由變頻器操縱，定位和加減速依附傳感器，定位精度較差，與此同時因為每一個滾床制作時會發(fā)生偏差，是以多個滾床的機器尺寸沒法保證完全一致。別的，滾床須要一條專用的運輸線將空滾床由生產(chǎn)線的出口回送至生產(chǎn)線的進口以實現(xiàn)輪回運用。
2.Shuttle線
Shuttle線作為汽車生產(chǎn)廠最常用的一種車身傳輸體式格局，具有傳輸快、定位準的長處，但與此同時又有沒法與此同時兼容多車型、柔性差的錯誤謬誤。
Shuttle線
3.柔性小車
伴隨著伺服控制系統(tǒng)價錢的逐漸低落，以伺服控制為根底的柔性小車作為新一代柔性傳輸裝配的上風(fēng)逐漸獲得表現(xiàn)。
正在柔性小車上能夠安裝現(xiàn)場總線模塊和機器切換裝配適應(yīng)于分歧的車身底板，小車的挪動位置可編程，得益于高精度的伺服控制系統(tǒng)，柔性小車無需加減速及其他傳感器即能實現(xiàn)快速正確的定位，能夠知足分歧場所的需求。別的，柔性小車可利用現(xiàn)有機器人的尺度控制系統(tǒng)取機器人現(xiàn)有成熟的控制指令，不用零丁組建控制系統(tǒng)。因為機器人取柔性小車使用了統(tǒng)一控制系統(tǒng)，因此能容易實現(xiàn)柔性小車取機器人活動的同步，正在降低成本取占地面積的與此同時還大幅提升了設(shè)備性能。
三、柔性傳輸體系的其他用處
1.作為柔性工裝利用
關(guān)于出產(chǎn)場地面積受限制的用戶，柔性小車作為機器人的外軸取機器人實現(xiàn)同步活動，能夠取機器人控制器融合為一體，實現(xiàn)坐標系挪動。因為機器人的活動和柔性小車的活動同一由機器人控制器開展運算，因而相關(guān)于傳統(tǒng)體式格局，大大加快了出產(chǎn)節(jié)奏，還改進了機器人東西的可達性。因為柔性小車能夠接入現(xiàn)場總線、壓縮空氣、傳感器和其他執(zhí)行機構(gòu)，因而，能哄騙很少的工位實現(xiàn)本來需求多個工位能力完成的事情，削減了投資，增加了設(shè)備的哄騙率，并削減設(shè)備的占地空間。
2.作為東西或設(shè)備的載體
柔性小車能快速精確地移動到多個位置，這一功能使多臺機械人或多個工位共用一個東西或設(shè)備成為可能，機械人能夠根據(jù)東西調(diào)換裝配有挑選地抓取或寄存東西，柔性小車快速精確地活動使東西能在幾臺機械人世快速傳送，避免了反復(fù)購置類似的東西或設(shè)備，節(jié)省了用度。
結(jié)語
總而言之，柔性小車具有定位正確、快速及位置可編程等長處，取傳統(tǒng)的傳輸設(shè)備相比能順應(yīng)車型的隨機快速切換，正在生產(chǎn)線改革或增添車型時，其“柔性”長處加倍突出，較著縮短了改革停產(chǎn)工夫，包管新產(chǎn)品早日投放市場。
別出心裁的齊封閉性設(shè)計的柔性小車拖鏈內(nèi)藏，美妙整齊、易于保護，從根本上辦理了現(xiàn)場鐵屑、焊渣等雜物對設(shè)備形成的破壞。
正在手藝滄桑陵谷的本日，柔性小車手藝已日趨成熟，正在多個汽車企業(yè)（如福特、春風(fēng)、中國重汽、北汽和南汽等）得到了樂成的使用，我們盼望該手藝能扶助汽車企業(yè)正在生產(chǎn)上得到更好的收益。
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