校企合作毕业设计

新能源汽车齿轮中间轴磨削自动上下料的机器人系统设计

最受欢迎奖

资助企业: 上海星和机电有限公司

企业导师: 叶晨晟

指导教师: 冯晓冰

项目成员: 曾启峰 黄炜航 吴家琪

项目海报
项目视频
项目简介

项目概述

本项目设计一套自动上下料系统以实现新能源汽车齿轮中间轴高精度磨削自动化加工流程。该系统由磨齿机、工业机器人及其控制器、夹爪设备、上下料盘设备、清洗设备、车间安全设备和电器柜组成。自动上下料系统能够实现快速、大批量加工,节省人力成本,提高生产效率,并降低工人劳动强度。它具有高效率、高稳定性、结构简单易于维护、适应不同产品的生产等优点。

项目目标

自动上下料系统将能满足快速且大批量加工节拍、节省人力成本、提高生产效率等要求。该系统必须具有高效率和高稳定性,结构简单更易于维护,可以满足不同种类产品的生产,可以很快帮助用户进行产品结构的调整和扩大产能,并且可以大大降低产业工人的劳动强度。同时具有工作效率高,占地小等优点,能够提高产线密度,减少占地成本。

项目成果

气动夹爪方面,完成了气爪设计和实物装配,并且能够按照预期运行,符合项目需求。此外,完成机器人自动上下料机器人系统的其他设备的设计于安装,包含:上下料盘设备、清洗设备和其他防护设备。机器人建模与路径规划方面,完成了如下内容:(1)自动上下料关节机器人的选型,选用了安川MOTOMAN GP-25六轴机械臂,(2)完成了基于D-H参数法的运动学建模机器人,进行了基于蒙特卡洛法的工作空间计算,(3)在CAD模型法动力学参数辨识上,基于拉格朗日法完成了动力学建模,(4)实现基于关节空间的五次多项式插值法轨迹规划,并进行了路径规划安全性验证和实际运行测试。在控制系统设计方面完成了如下内容:(1PLC选型,采用FX5U-80MT,(2)机器人控制柜选型,采用YRC1000,(3)控制设定,采用ARM控制设定,并且探讨外用轴和其他控制算法实现路径,(4)符合车间安全规范的设定,如:干涉区设定、碰撞检测、安全电路和安全逻辑回路研究。

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