冲床和机器人协同作业规划设计开题报告

 2021-08-08 14:22:43

1. 研究目的与意义

用机器人代替人工操作完成冲压生产中繁重、单调重复的上下料及工件传送等工作,构成柔性冲压自动化生产线,是实现高速、高效、高质量冲压生产的必要手段,也是现代冲压生产技术的主要发展方向。冲压机器人在作业之前必须进行编程或示教,描述机器人的运动轨迹,赋予机器人所要到达的位置和姿态等信息,规定机器人应完成的动作和作业的具体内容。目前机器人的编程方法主要有离线编程和在线示教2种。由冲压机器人构成的冲压自动化生产线是多设备组成的复杂系统,机器人与压力机之间、上下料机器人之间、机器人与传输设备及其他周边设备之间的运动协调关系复杂,联锁信号多,因而冲压机器人的程序复杂,编程工作量大。在线示教方法,示教内容复杂,占用调试和生产的时间过长,所以有必要采用离线编程来设计控制程序。

2. 国内外研究现状分析

国外:

冲压成形过程的模拟(cae)作用更加凸显,近年来,随着计算机软件和硬件的快速发展,冲压成形过程的模拟技术(cae)发挥着越来越重要的作用。在美国、日本、德国等发达国家,cae技术已成为模具设计制造过程的必要环节,广泛用于预测成形缺陷,优化冲压工艺与模具结构,提高了模具设计的可靠性,减少了试模时间。国内许多汽车模具企业在cae的应用中也取得了显着进步,获得了良好的效果。cae技术的应用可大大节省试模的成本,缩短冲压模具的开发周期,已成为保证模具质量的重要手段。cae技术正逐步使模具设计由经验设计转变为科学设计。

国内:

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3. 研究的基本内容与计划

一、设计内容:

1.机构类型:垂直多关节型

2.轴数:6轴

3.机器人型号:UP6

4.运动参数:

S轴(本体旋转)

170

L轴(下臂倾动)

155,-90

U轴(上臂倾动)

190,-170

R轴(手腕横摆)

180

B轴(手腕俯仰)

225,-45

T轴(手腕回转)

360

二、研究计划:

(1)第13周,搜集相关资料和文献,了解冲床和机器人协同作业的发展现状,安装并熟悉ROTSY软件,撰写开题报告;

(2)第46周,总体方案设计,练习运用软件,学会基本操作;

(3)第79周:结构设计和计算,同时开始进行部件的三维建模;

(4)第10周:进行设计的可行性分析,规划冲压机器人作业路径;

(5)第11周:根据冲压机器人作业路径设计冲压机器人作业的控制程序;

(6)第1213周:进行仿真和分析,优化设计;

(7)第1415周:撰写毕业论文,准备答辩相关材料;

(8)第16周:进行毕业答辩。

4. 研究创新点

机器人冲压加工自动化的应用, 既改善了劳动条件, 减轻了工人劳动强度, 又可确保生产安全, 提高劳动生产率和产品质量, 还能降低能源及原材料消耗,节省辅助加工时间, 降低产品成本。随着生产线的制作、调试周期逐步缩短, 机器人自动化生产线越来越为汽车主机厂所接受, 成为冲压自动化生产线的主流。

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