水泵叶轮焊接柔性生产单元开发.pdf

本文选用三轴直角坐标机器人，该机器人z轴末 机器人将 1号相机移到圆形工作台上，检测孔位坐标； 端装有叶轮夹手和焊枪夹手。叶轮的上下表面都是平 机器人焊枪夹手抓取焊枪，依次对各个孔位进行焊接； 面，中间有突轴，突轴上开有轴孔，该轴孔可以作为 焊接完成后，放回焊枪，再将 1号相机移到工作台上 定位与夹紧的基准。叶轮夹手采用三爪涨夹头，三爪 方，检测焊接质量；焊接质量检测通过后，移动叶轮 涨夹头插入叶轮的轴孔中并涨开，实现夹持。焊枪夹 夹手到工件上方，圆形工作台下方的涨夹头收缩、下 手采用两指气动夹手，在焊枪上安装一个 内圆外方的 降，机器人的夹手下降、涨开、抓紧工件移送到放料 套，两指气动夹手夹持该方形套，实现对焊枪的夹持。 区，完成一个工作循环。 在柔性生产单元中，上料机构一般采用直线传动 程序可以设置焊枪焊接多少个叶轮后，检查钨丝 和链式传动2【j。但车间内叶轮的运送采用周转箱搬运， 状况。钨丝长度变短、头部由尖变圆达到一定范围后， 是一种典型的离散型零件加工方式。叶轮的型号不同， 通知工人更换。 尺寸也存在差异，采用垛机和机械手结合的方式，可 适应不同型号叶轮的上下料动作。不锈钢叶轮尺寸 80mm-320mm，供料垛机的辅助杆位置可调节，以 适应不同尺寸的叶轮。垛机的一侧是待加工叶轮，另 一 侧是已加工叶轮，两侧的物料托板 由步进电机带动 升降，这样就能保证机器人取料与放料位置处于设定 的水平面上。 机器视觉技术在机械零件的形状识别、位置检测、 质量检测方面应用越来越成熟3【】，采用机器视觉检测 叶轮加固焊接部位、焊接质量和焊枪钨针状态，可实 现柔性生产单元的视觉智能检测功能。机器视觉系统 有2台智能相机，1号相机固定在机器人横梁上，镜 头向下，负责检测工件的孔位坐标与焊接后焊点质量； 2号相机固定在机架上，镜头水平放置，负责检测亚 弧焊的钨针烧蚀情况。2支焊枪插在机器人旁边的焊 枪座上，机器人夹手夹住一支焊枪焊接若干个点后， 按照设定程序移动到相机前，检查钨针烧蚀情况。如 果烧蚀严重，将焊枪插入焊枪座，更换另一支焊枪进 行后续焊接，并用三色灯报警，通知工人更换钨针。 焊接工作台是一个中空的圆形平台，下方装有可 升降的固定涨夹头。机器人把叶轮放在工作台后，工 图3 循环作业工作流程图 作台下方的升降固定涨夹头上升到设定位置，三爪夹 2 水泵叶轮焊接柔I生生产单元的机器视觉技术 头涨开，夹紧工件 。循环作业工作流程如图3所示。 机器人叶轮夹手从供料垛机上抓取零件，放到工 水泵叶轮焊接柔性生产单元需要适应不同型号 作台上，工作台下方的固定涨夹头上升、涨开、锁紧； 的叶轮，叶轮的焊接孔位个数与分布圆直径是 已知的， 2015年第36卷第3期 自动化与信息工程 17 陆锐杰 曾碧：基于体域网的医疗服务中间件系统设计 [4】Abousharkh Maha,Mouflah Hussein．A SOA-based W orkshopon．IEEE，2011：257-260． middleware forWBAN[C]／M／edicalMeasurementsand [55]刘璐，薛秀芹，罗先露，等．无线体域网的体系结构及面临的挑 ApplicationsProceedings(MeMeA)，2011IEEEInternational 战[J】．电脑知识与技术，2012，8(29)：6918．6920． DesignoftheM edicalServicesM iddlewareSystem BasedonBSNs LuRuijie ZengBi