基于PLC直角坐标式机器人控制系统的设计

在分析常见机器人控制系统特点的基础上,根据直角坐标式机器人钻杆搬运系统的实际需求,选择PLC作为直角坐标式机器人的主控制器。依据控制要求,确定控制系统主要实现的功能有:系统手/自动操作、运动路径规划、生产参数设定和故障报警及处理等。在此基础上,确定控制系统的硬件架构和软件结构。上位机主要用于生产参数设定、系统调整及运行可视化监控,下位机实现对执行机构的控制。通过远程I/O模块,实时将机器人的作业状态回传至PLC,并由上位机显示机器人的实时运行状态,以便操作人员查看。重点对软件系统中涉及的几个关键问题展开分析,如工件规格设定逻辑、工件码垛坐标位置和实际位置计算等。系统运行结果表明,该系统结构紧凑,稳定性和可扩展性较高。该控制系统的实现对直角坐标式机器人用于码垛物料搬运领域具有一定参考意义。

一种直角坐标式装填机器人操作机的设计

介绍了一种工作在封闭、狭窄、有障碍物的特殊作业空间中的直角坐标式装填机器人操作机的设计过程，阐述了该机器人的特点。在直角坐标三自由度间加入回转关节，可同时完成作业中对末端执行器的位姿调整，即简化了机器人的设计，又达到了结构紧凑的目的。

龙门式上肢偏瘫康复训练机器人

介绍一种龙门式上肢偏瘫康复训练机器人,包括:水平左右运动机构、水平前后运动机构和竖直上下运动机构。可以带动患者手部作水平左右、水平前后和竖直上下三个方向的直线运动,同时,手柄组件具有三个旋转轴正交的被动旋转自由度,通过三个方向的直线运动和三个旋转轴正交的旋转运动可以合成出任意复杂的上肢动作,从而使患者上肢各关节、运动肌肉群以及运动功能神经系统群得到有效的物理刺激,达到恢复患者上肢运动功能的目的。本康复训练机器人的特点在于采用龙门直角坐标的结构形式,扩大了患者上肢的运动范围,同时三个方向的直线自由度不存在运动耦合,便于实现复杂的轨迹规划与控制。

基于虚拟主从同步控制的龙门式机器人系统设计与实现

介绍了虚拟主从同步控制在高精度龙门式机器人中的应用,描述了该系统的原理、结构。基于LTi高端伺服驱动器Servo C-Plus以及控制器Motion One,使用符合IEC61131-3标准并支持Code Sys V3.0平台的PLC编程语言,实现了双伺服电机的同步控制,大大提高了龙门式机器人的精度、速度。

基于虚拟样机的龙门式码垛机器人生产线的设计与仿真

本文以研究龙门式码垛机器人为核心,设计了一种用于纸箱码放的自动化码垛机器人生产线。其中,主要包括对生产线的整体规划和布局、虚拟样机设计、基于Solidworks Simulation的重要部件有限元分析,基于Motion的运动学仿真和分析。仿真结果论证了气缸选型、结构设计的合理性;应用结果表明,设计过程合理,达到了预期需求。

复杂地质条件煤矿巷道龙门式钻锚机器人研究

针对煤矿巷道掘进工作面地质条件复杂、空间受限、掘锚装备自动化程度低、掘进效率低等问题,提出一种全新的履带式龙门钻锚机器人,并对其进行可靠性分析,通过SolidWorks对其进行三维建模,利用ANSYS对关键零部件进行有限元分析计算;深入研究龙门式钻锚机器人的振动特性,获得前6阶固有频率,并对其振型进行了分析。结果表明:龙门钻锚机器人整体结构设计合理,刚度和强度符合要求,具有较强的稳定性和可靠性。

十字龙门式机器人的研究

设计了一种用于装配作业的十字龙门式机器人,该机器人可用于工业生产上的精密化装配作业,能提高作业效率、减轻劳动强度。文中结合十字龙门式机器人的特点,完成了机器人的总体方案设计;然后根据技术要求,进行了机器人的总体结构设计、传动方案设计、驱动单元设计及传感器设计;确定方案后,又进行了传动丝杠、驱动电机及编码器的参数计算,从而对相应的部件进行选择。在对十字龙门式装配机器人的设计过程中,结合机器人的特点,设计了大刚度的龙门结构,大大提高了系统的刚度和精度。

龙门式机器人的研制

介绍了一种新研制的龙门式机器人设计、制造中主要技术问题。

龙门式焊接机器人制动过程的动力学特性优化

某厂生产的龙门式焊接机器人快速制动时振动严重,焊枪处的振幅最大可达10.32mm,振动衰减慢,无法保证焊接精度。针对这个问题,基于ANSYS Workbench软件对焊接机器人的龙门架结构进行了模态分析,并采用对龙门架的Y轴横梁施加加速度的方法分析了其制动过程的动力学特性,发现联接部件与Y轴横梁的连接处为薄弱环节。根据分析结果,对龙门架结构进行了优化,优化后的分析结果表明:机器人焊枪处振动的最大振幅为1.68mm,比优化前降低了83.6%,振动衰减速度明显加快,达到了现场焊接精度要求。

龙门式柔性焊接机器人工作站的研制

针对铁路货车架等大部件焊接,研制了龙门式柔性焊接机器人工作站,对工作站的各部分组成、龙门结构、机器人、焊接系统、控制系统等做了详尽的说明,并且对该工作站的工作状态进行介绍。

龙门式上下料机器人

马丁路德上下料机器人采用模块化设计，可以进行各种形式的组合，组成多台联机的生产线。组成部分有：立柱、横梁（X轴）、竖梁（Z轴）、控制系统、上下料仓系统和爪手系统等。各模块在机械上彼此相对独立，亦可以在一定范围内进行任意组合，可实现对车床、加工中心、电火花机床和磨床等类设备的自动化生产。具有以下优越性：

龙门式焊接机器人焊接精度优化控制仿真

某龙门式焊接机器人的直线运动单元在快速启动、制动时,焊枪部分抖动明显,严重影响焊接精度及焊接成型。调整控制系统的相关参数后,焊枪的控制精度仍不能满足焊接要求。为了对焊枪的焊接精度进行优化控制,首先建立了龙门式直线运动系统的瞬态动力学模型,并采用Newmark时间积分法对系统进行了动力学仿真。分析仿真结果后发现,焊枪处抖动的根本原因是直线运动单元的惯性激励引起的焊枪振动振幅过大、振动衰减慢。然后根据仿真得到的系统动力学特性,对影响振动响应的结构刚度和阻尼进行了探究,并利用优化系统结构刚度的方法对Y方向与Z方向运动单元的联接处进行了结构优化。优化后的系统动力学仿真结果表明,机器人焊枪处的最大振幅明显降低,振动衰减速度明显加快。对修改后的系统进行了现场测试和焊接实验,结果表明,焊枪的控制精度达到了现场的焊接要求,验证了仿真结果的准确性。

龙门式上下料机器人

龙门式模块化机器人以及与之配套的机器人卡爪系统，用于发动机缸套加工生产线上．提高了生产设备的灵活性。

广州数控携龙门移动式机器人单元参展CIMES

广州数控设备有限公司主要向用户提供机床数控系统成套产品（含数控系统、伺服电机和伺服驱动）、工业机器人及其集成应用整体解决方案、全电动精密注塑机、全电动精密注塑机、数控机床等。多年来，广州数控在工业自动化领域默默耕耘，从打破国外数控系统对中国市场的垄断，

高速龙门码垛机器人主梁多目标优化设计

工业机器人中龙门式机器人在工业生产、包装领域中被广泛应用。面向我国龙门式机器人对应的研究不是很多,设定的龙门式机器人整体的尺寸为了满足刚度大多数是冗余的,过多的材料使用不仅会造成成本的增加还会增加能耗。针对上述难题,针对高速龙门码垛机器人主梁受力和机械结构提出并搭建了多目标结构优化的方案,通过改变横截面尺寸参数,获得了即可以减轻质量又可以提升刚度的优化结果。应用结果表明主梁性能得到改善,并验证了该方案的可行性,为机械截面尺寸优化设计提供了良好的解决方案。

一种咬合互助式钣金加工机器人的设计与研究

针对目前风道钣金加工需要人工操作、成本高和偏差大的缺点,设计一种咬合互助式钣金加工机器人,并详细论述了其结构设计和控制系统的组成。以该机器人本体为研究对象,对其进行运动学求解,推导出凸轮和蓄能弹簧的参数值。根据关键部件参数制作样机,并对样机进行合理性试验,试验结果表明,其加工工艺满足系统要求。

用于集装箱吊装的绳牵引并联起重机器人的机械结构设计

考虑到绳牵引并联机器人具有串联机器人及杆支撑机器人所不具有的优势,并结合目前机器人研究的热点和发展趋势,提出可用来替代轨道吊的用于集装箱吊装的绳牵引并联起重机器人,并针对振华公司的一种轨道吊产品参数,对绳牵引并联起重机器人进行机构设计和详细的结构设计。

新型重型龙门式五轴联动混联X机床关键技术及研制

NZH2430机床，是国家863计划“先进制造与自动化技术”领域“机器人技术”主题／重大专项“高，精、尖”重大数控装备——新型重型龙门式五轴联动混联X机床关键技术及研制课题研发任务的结果，由齐齐哈尔第二机床厂和清华大学联合研制。其研制的主要目的是面向我国制造业的关键基础装备需求，重点针对大型水轮机叶片的加工。转轮叶片是混流式水轮机的制造关键，技术含量高，工序复杂，代表了水轮机的制造水平，从使用立体样板人工打磨到采用五轴联动数控龙门铣加工，技术不断发展进步。

机器人的兴起

在全球轮胎行业制造商中蔚然兴起一股使用机器人技术和自动操作技术的浪潮,并呈上涨趋势。这些制造商们热衷于提升其工厂的生产量和效率。在欧洲和英国,大多数轮胎制造商在其新建的工厂中直接采用了自动传送机器和自动化橡胶机械设备。在中国,越来越多的新建轮胎工厂邀请机器人专家到厂指导工厂自动化设计,进行规划评估，然后逐步引入新的机器人技术。

袋装物料的新型高效率高柔性组合式立体仓储系统

袋装物料是我国物流业务中常见的包装模式,其作业方式往往效率低、成本高。本文研究了袋装物料的物流作业工艺,引入一种新的仓储搬运载体——框篮,提出一种高柔性组合式的龙门式直角坐标机器人方案,解决袋装物料装卸、搬运、仓储、运输等难题,实现高效率的物流作业。