近日,公司启动营销领域冲刺第四季度竞赛活动,曾荣获东风汽车高技能领域专家、武汉市技能大师、湖北省劳动模范荣誉的乔长俊分享了他的成长经历。
乔工特别提到了
数字虚拟仿真技术和机器人精度复原
这两方面内容
真的是太厉害啦
感慨之余
东本君也和乔工聊了聊
了解这两个项目背后的故事
快一起来看看吧
您是咋想到用数字虚拟仿真技术进行建模,来推动机器人自主更新计划的啊?
乔长俊
主要原因是更新的时间太紧了,要在短短7天内完成5台机器人更新任务,即便是设备厂家也很难完成,这对我们是个巨大的挑战。
恰逢公司电动化转型,我们看到了未来数字工厂的应用形态,由此便萌生了利用虚拟仿真技术在数模中,提前完成如轨迹确认、程序优化等工作的想法。虚拟仿真技术是数字化转型的一个应用场景,借助数字技术,我们能在虚拟世界里先行完成部分工作,这样不仅可以有效降低成本,更能显著提升工作效率。
数字虚拟仿真技术是咋自动优化机器人的运动轨迹的?带来了哪些好处?
乔长俊
我们利用虚拟仿真技术在数模中生成轨迹的空间坐标,比对更新前后机器人的空间坐标值来精准识别更新先后的差异,将差异值修正到轨迹坐标系中,就可以自动优化机器人的轨迹了。
通过这种方法,我们更新前后的轨迹是高度重合的,尤其是关键的干涉点位置,确保了更新前后一致性,这极大地降低了安全确认方面的工作量,示教工作量更是减少了50%以上。
展望未来,你们计划如何深化数字虚拟仿真技术的应用,以推动公司数字化转型的进一步升级?
乔长俊
现在我们的仿真技术还是单台设备仿真,后续将拓展到整线设备的仿真,同时实时采集数据,并在虚拟设备中及时显示出来,实现数字孪生技术。这样一来,我们的生产模式有望转变为实时订单模式,设备维护管理也将升级为数字监控模式,整体效率将会得到大幅度提升。
能不能给我们详细介绍一下这个课题呀?
乔长俊
机器人原点丢失可能严重影响品质,因此每次原点丢失恢复后,我们都要对该机器人的作业品质进行全机种全检,耗时耗力,而且还会产生品质波动。对此,我们制定了两步走的策略:
1️⃣强化管理工作,通过管理机器人电池、定期点检线缆等方式避免原点的丢失。但是我们车间的机器人数量重多,管理过程中难免出现遗漏,原点丢失情况仍时有发生。
2️⃣针对已经发生的原点丢失故障的机器人,提高原点找回的精度。我们将原点丢失按原理分为三种类型,从简单的单轴故障到多轴故障,深入推进、不断完善。
合作默契的六人小组
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✅乔长俊:项目的整体推进以及方法的推导验证工作
✅朱雪松:虚拟仿真检证、数据记录和相关计算推导
✅李龙龙:方案实物验证
✅王大进:精度检测、软件优化
✅杨学强:技术资料收集整理
✅胡永辉:更换方案标准化,作业指导书的编写修订
听说你们在推进课题的过程中,遇到了机器人6轴原点恢复的三大难题,能给我们介绍一下嘛?
乔长俊
我们遇到的三大难题分别是单轴机械原点恢复、电气原点恢复和多轴原点恢复:单轴机械原点恢复方面,人工标记视觉确认存在误差,机器人末端会将误差放大,肉眼确认偏0.1mm,末端就会有2-3mm的误差;电气原点恢复的难点在于6轴电机线缆是一根线缆,更换后6轴原点一起丢失,误差累计导致误差较大;多轴机械原点丢失是由于新备件更换后,部品上没有做原点的位置,不能以对原点的方式来恢复,而且腕部轴相互关联,无法通过工具端精准计算补偿量。
当时最大的挑战就是找不到方向。在腕关节更新原点恢复上,我们试了很多次都无法达到目标,询问厂家和其他单位也没办法。还是同事无意间的一句话点醒了我:为啥不利用腕关节的特殊结构来解决问题呢?
找准了解决的方向后,你们是如何逐一破解这些难题的?
乔长俊
单轴原点恢复:采用工具端位置找正、脉冲加减的方法来恢复位置,再以工具端位置来判定补偿量,确保工具端误差最小化。
6轴电气原点丢失:经过深入推导得出恢复公式,并编写了恢复软件,精准计算出原点位置,确保电气原点恢复0误差。
多轴机械原点恢复:利用腕关节的特殊结构,找到其特殊位置,测定空间位置关系找回位置,让腕关节误差补偿有了可靠测量方法,提高作业精度。
其中,位置恢复软件多次在生产中直接找回位置,将4小时的故障解决时间削减至0.5小时;多轴原点找回方法让我们在解决机器人腕关节相关问题时打消了原点丢失的顾虑,减少了处理成本、提高效率。
未来,乔长俊团队
打算对这项技术进行数字化升级
结合视觉检测技术、智能制造技术
实现机器人的原点自动恢复
让我们拭目以待
编辑/东本传播