安川产品在上下料机械手上的应用 封闭式高刚性打磨切割通用机器人 钧信系列产品在机器人关节上的应用

封闭式高刚性打磨切割通用机器人

客户情况:公司主要产品有汽车零部件、机车零部件、工程机械零部件、制冷压缩机零部件等各种灰铁铸件和球墨铸铁件及机械加工业务产品。


铸造后处理行业的变化

铸件产量图,从05年开始铸件第一大国


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中国2003~2018铸件产量(万t)和增长率


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铸件市场需求占比情况


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设备简介


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单双主轴的机床打磨设备


特点:刚性强、加工速度快,精度高,通用性强。机床形式具备可自带旋转夹具功能,可适应水平与垂直方向360度旋转打磨


设备指标&特点

1、加工精度可达0-0.5mm,加工工件质量0-150kg

2、特点:高刚性:串联机械臂的20倍以上,厘米级浇口、冒口打磨、切割。


铣削机工艺流程


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磨削机是通过工件示教转为空间坐标集记录到设备控制器中,通过运动学逆解算法转为关节运动指令


客户期望

■ 针对结构实现自主核心算法

■ 高速下精准的磨削加工0-0.5mm


解决方案

OC解决方案架构


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Pmac为控制核心,用labview完成上位界面的设计,并通过动态链接库和物理网口实现与控制器的通信连接。本地数字io处理各种开关量信号高精度模拟量控制多个关节伺服电机及刀具电机手轮经手轮接口接入控制器。


①:如何从机器人的抓手端求出各关节的角度运算(反解)

如何从关节电机回转角度求出抓手端空间坐标(正解)


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为了实现高刚性设计的特殊结构,因为不像一般的xyz电机对应xyz坐标系结构,需要实现关节角度和空间xyz坐标系的转换。这就用到了pmac中的运动学正逆解算法。客户根据结构自己编写核心算法,实现空间坐标系逆解为关节电机的运动指令


②:如何保证加工精度情况下保证加工轨迹的平滑


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通过打开前瞻功能可提前计算运动轨迹,在不修改加工程序的前提下,通过五阶曲线保证过点加工和高速平滑。控制器卓越的计算能力和20MHz的伺服周期是有效的保障。


产品优势及行业推广价值


产品优势

因为运动学算法功能的存在,客户可以按照需求设计特殊的高刚性结构,这样保证了设备机构的稳定性;前瞻功能完美实现加工速度的提升。


向客户提供的价值

缩短了开发周期,这种方案提供了多种成熟的轨迹规划指令,采用开放的SSH通讯协议使上位开发更加快捷。提高了产品的竞争力,设备采用前瞻功能,在高速下实现超高精度,针对异形机器人结构,通过内部算法实现。CK3M搭载的标准Ethcat总线协议,支持MODBUSTCP和SSH协议的以太网口,这样系统开放性更强。


市场推广和升级改造

现有的磨削机采用了Turbo PMAC ,我们可以用Power CK3M产品逐步替代Turbo ,让客户获得超高性价比的产品。




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