五千年(敝帚自珍)

主题:【讨论】关于焊接用机器人手臂 -- muiaao

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家园 【讨论】关于焊接用机器人手臂

工厂订购一台松下机器人手臂TA-1400,连同焊机,节后就到。选择松下,与其说是相信日本人的质量,不如说是贪便宜,只要20万的样子,因为好像大多数其他品牌都要贵,而我这个行业对焊接的要求几乎仅限于“外观漂亮”——商用家具嘛。

一台机器人配上柔性工作台,可以把样品打得很漂亮,焊缝均匀稳定,完全体现了“机器人”的特点。顺便把样品制作的过程拍成视频,忽悠忽悠客户挺不错的,科技感一下子来了,好像产品顺带着质量也好了。

当然这个机器人要用好也不易,首先就是如何编程。可以离线编程,然后根据产品再调整,焊点不多的话大约1个小时就好了,然后就是刺啦刺啦的焊。如果各方面调试得当,基本不用打磨就可以送去喷涂。

再次就是工装。好的工装可以大大提升工作效率,既然机器能适应永不停止的工作,为什么要让这个“昂贵”的玩意随意停止呢?最好是设计出快速装夹的工装,一个机器人手臂配上两到三个工位的工装,等装配好了按一下电钮,就进入了工作序列,忙完了手上的工位就看到机器人张牙舞爪地上来了:D

其实订这个机器人我还是有私心的,那就是想试试看这个机器人还能干啥。特别是结合其他观测和控制装置,希望能做出一些有趣的事情来——

土鳖抗铁牛,

小生先昏死过去5小时,明日在聊。不过现在已经是明天了...

家园 这倒是,日本的焊接设备和欧美的比似乎是差那么一点

当然这个机器人要用好也不易,首先就是如何编程。可以离线编程,然后根据产品再调整,
问一下,在一个焊接周期内,开始焊接以后焊接电流、焊接电压、焊接速度是否是不可调节的?

家园 设定好的当然不能变化

机器并非根据材料或者说“效果”智能调整。

一个“周期”,要看你是说一个焊接产品还是一段焊缝。

一个产品上的不同焊缝,当然可以设定不同的焊接模式,主要包含焊接速度、电压、电流等信息,最新的机器人还可以设置脉冲等。当然MIG MAG TIG电源虽然可以整合,其他部分大多还不能做到即时变化,要是自己能选择气体、换焊枪、换丝,那还真牛x,不知道能不能实现(或者说有没有必要花那么大成本实现)。中厚板可以采用自动追踪,好比先用手摸一遍,再焊接。这样可以容忍材料本身的变化。这套追踪加上去,因为工件比较大机械臂再加长,全系统可能接近100万!

同一个焊缝,起弧收弧等都可以设定,你想在产品的同一条缝上实现不同的设定,只要另外设定一组条件。

要外观的东西,用机器人是在适合不过了。人工固然可以打磨,但是费时费力。比如一个好看的plug weld,工人点出来类似麦当劳甜筒尖尖头,你见过两个麦当劳甜筒的形状完全一样吗?如果是机械手做的,我估计有可能实现“99%相近的形状包括尖尖头”。

那我第一个应用的设想,就是机械手写字。这个字如果是印刷体,显然是太傻了,用打印机就可以。而将写毛笔字的手腕动作用机械手模拟出来,特别是用固定的模式,实现输入字体,输出宣纸上的字...你想到了什么?

对了,那就是量产书法和画作。输入你要的文字,指定字体,或者输入一个位图,自动分析出图层,直接用机械手写出来!

机械手的负担payload很小,只有数公斤,但是写字画画是足够了。精度说高也一般,大范围的二次定位大约是0.1mm。正如所谓乐曲二次创作中的意境、风格是由微小的节奏音高等变化来实现,加入某种特殊的扰动,可以做出独具特色的机器人画风。比如在有弹性的画笔上挂上小小的重物,那么笔锋自然随着走势摆动,偏离原先的设定。或者墨水、颜料的使用中引入混沌,一副光怪陆离而又有惊人一致的书画就会呈现在你面前。

我相信这个投资的回报应该还可以,谁不想在客厅摆上用油画颜料画出自己生活的片段?机器人不知疲倦,随着软件的进步可以逐渐超越最熟练的画工,画工每次临摹同一副名画固然可以熟能生巧,将生活照在一小时内画得栩栩如生那可就难为了。

冷冰冰死板的机械,偏偏和艺术沾上边,是不是很奇妙?

今天在老婆的亲戚家吃喜酒,吃到第二天,已经精疲力尽了,容我昏睡上七八个小时,明日再来胡扯。

家园 我问的就是单道焊缝

也就是说,在单道焊缝的焊接周期中,一旦开始起弧焊接,焊接电流、焊接电压、焊接速度就不可调节变化了,是这样吧?

机械手的负担payload很小,只有数公斤,但是写字画画是足够了。精度说高也一般,大范围的二次定位大约是0.1mm。正如所谓乐曲二次创作中的意境、风格是由微小的节奏音高等变化来实现,加入某种特殊的扰动,可以做出独具特色的机器人画风。比如在有弹性的画笔上挂上小小的重物,那么笔锋自然随着走势摆动,偏离原先的设定。或者墨水、颜料的使用中引入混沌,一副光怪陆离而又有惊人一致的书画就会呈现在你面前。

我感兴趣的是,机械手能否在两维平面内做锯齿状行进(齿峰与齿谷间距在8—15mm、峰谷高度差为4—10mm)?

家园 硬笔还可以做一下

软笔恐怕很困难。

现在的控制理论控制硬笔写字作画应该没有难度。这个精度高,基本不需要反馈。但软笔就不行了。软笔本身精度差,所以需要反馈。但目前反馈的智能能力离作画的水平还差不少。

家园 硬笔和软笔等等

又是在今天和明天的交界处了,简单说说。

硬笔其实比软笔难呢。且不论硬笔的价值逊色于软笔,光是精度的问题,硬笔差0.1mm那是什么概念?可能笔头都断了,或者写出来的字体粗粗细细的,因为高敏感的"无级变速"的跟踪设备...我仿佛看到破产的封条。而软笔,本身就有一定的随机性,兰亭序里面哪两个之是一样的呢。好看,就好看在这变化中的统一,软笔虽软,内涵风格可以很硬朗,也可以很柔婉。配上三原色自动配比,自动换画笔,从照片到油画的过程或许真的可以全自动呢,类似现在街头随处可见的数码冲印。

离线编程的问题,本身不是一个问题。首先机械手自己是必须要存储基于手臂位置和相应偏移的量,以及在某个位置或者动作中的焊接参数,传达给焊接电源。这完全类似neriak所说的按键精灵中的各个语句,所不同的是按键精灵的脚本蕴含了坐标而且看得到,机械手示教后的坐标,可能只是一个pos1、pos2这样的代号。

由此,自然有人想出了办法。大部分机器人都有个模拟演示的程序,可以将三维工件(格式从CAD到dwg等等)拉进去,看看是不是能一次焊接完毕、需要多少时间。前者主要是焊枪是否“干涉”行动回路,后者用于估算产量。当然,有经验的师傅一看工件就能估计出产量了。这个模拟软件,半是默许半是促销机器人用,买机器人的客户可以想办法弄出来。然后,可以根据工件和焊接要求,直接就写出了整个流程,那速度非常快。就好比我以前玩电脑游戏,很无聊的重复工作,就会花好几天编写脚本,最后实现自动化。我这个自动化的过程,直接参与毁灭了一款网络游戏...不扯了,反正呢,是可以离线编程的。操作工根据实际情况再修改下pos1,pos2的点,或者政体平移下,机器人马上就生龙活虎了。松下品牌的机器人这个软件的来源,不是很适合公开讨论,hoho。

离线编程的好处就是大大节约了操作工的时间,否则试教一次可能需要花费数小时,要是有基本程序在光改坐标,不消三十分钟,大功告成啦。说道效率,离线编程绝对是王道。甚至,离线编写了完全用不上,你该检查下工件该不会做错了吧!

除了书法油画,简单的投篮倒水,或者加上摄影机+图像处理,打个乒乓也未不可知。但是,杀手级的工业应用在哪里?绝不异想天开,绝不大而不当,马上就为您节省,我们来看一看,哇, 80%的费用!真是太不可思议了!马上拿起电话订购吧!

开个玩笑,呵呵。

现在已经是明天了,昨天小宝宝过周岁生日,蛋糕吃在嘴里好甜蜜。爸爸一定给你一个比我当年更好的童年,不论是精神的还是物质的。

家园 好象现在的机器人手臂可以不用编程。

  手把着它操作一遍,它就学会了。

家园 嗯, 我好像闻到了钱的味道...

一招鲜吃遍天, 楼主的创意如果能实现,应该会产生很好的效益的.

祝早日成功!

家园 我觉得硬笔比软笔难做

硬笔没反馈的话桌面稍微不平就把纸划破了。软笔的话有很大的余量,倒是不一定需要反馈的

家园 del

网络问题重复了。

家园 del

网络问题重复了。

家园 不是这样的

反馈是一定要有的,但硬笔所需要的反馈精度很低就可以实现。比如这个桌面不平,我就用2个鼠标的微动开关、一个弹簧、一个笔套和一支刻槽的铅笔做了个4级力反馈,效果不错,甚至在软质桌面、移动桌面上也能够保证合理的笔-纸接触。

用软笔,同样需要这个力反馈。但是,软笔这个反馈就相当麻烦,因为往往反馈数值相同的情况下(位置、压力),软笔的状态却并不相同。对硬笔则没有这个问题。

家园 请试用按键精灵

他的动作记录功能就相当于手把手教一遍。但是其中不可避免的大量无效运动。因为机器实际上不能分辨那些动作是无效的。

对于机械手也一样,手把手的教对于少量零散工作也许也许可以容忍,如果在生产线上,那效率必将惨不忍睹。最终还是要回到编程和优化的路上去。

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