机器人装配系统-大型工件装配的新方法

【编者按】传统的机器人装配系统已经被广泛应用于很多大规模生产的制造行业，例如汽车及电子消费产品制造业。这些机器人装配系统的设计主要是基于高精度的操纵环境，即：每个单独部件的位置、方向以及几何精确，都假设已确定。而实际情况却是，用于大型车辆制造、矿山工程机械、航空航天中的大尺寸部件以及固有的顺应性部件在搬运和加工过程中都有可能会发生严重的扭曲变形，从而导致其几何外形及位置不确定。

组装大型构件时，需要多台机器人共同配合，只有这样才能够有效地搬运诸多不同的零部件。这些系统对偏差的适应能力一般要受限于搜索边沿及特征位置所花费的时间。通常，这些功能仅限于单台机器人，并且只能进行局部修正。假如采用复杂夹具，固然可以在一定程度上缓解这一题目，但是却相应地增加了本钱，而且降低了将单位工件拼制成大型特定零件的灵活性。

该系统目前固然还主要应用于飞机机身的制造加工，但是此项技术也完全适用于所有在组装过程中易于变形的结构体。研究小组已经建成了一个功能完整的示范性单元系统，其优良的性能完全可以达到装配公差要求，该技术完全有可能为诸如汽车车身一类的制造加工质量带来革命性的奔腾。

每台机器人都配有一个装在控制器内小型软件模块，这是机器人与网络和Interbus总线间的连接接口。该软件用于程序执行前机器人与其它机器人及单元协调装置间的程序调用和信号交换，从而实现先进的机器人末端执行器对所规定的搬运与装配工作。在该单元中性能卓越的末端执行器已经被开发用于物料的搬运和紧固，搬运末端执行用具有很高的可重置性，从而确保能够承担大数目不同部件的搬运工作，并且无需经常更换末端执行器。为了实现机身组装，该项目组还开发研制出了一对末端执行器，用以实现钻孔、钻埋头孔、安装实心铆钉。这种执行器安装到方向相对的两个高载荷产业机器人上，在这两个机器人之间进行部件的铆接。

对于在加工过程中可能会发生扭曲变形的大尺寸部件，最新的科研成果将大大改善这些不确定性，希看这能为汽车车身一类的制造加工质量带来奔腾。

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