一、选题背景及依据(简述国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果(文献综述),选题目的、意义,列出主要参考文献)
选题背景:
随着各类电子产品、汽车零部件等产品市场需求的不断增长,对于泡棉贴敷工艺的要求也日益严苛。泡棉贴敷作为众多产品生产流程中的一个重要环节,其作业的精准性、稳定性及效率对最终产品品质和企业经济效益尤为重要。然而,现有的泡棉贴敷设备在实际应用中仍存在一些问题,如贴敷位置不准确、贴敷力度不均匀、换料和调试时间长等问题,进而导致产品良率下降,增加生产成本。通过对企业实际调研发现,许多企业在使用泡棉贴敷设备时遇到了以下问题:
1.定位不准确:部分设备在对泡棉进行贴敷时,定位系统不够精准,导致泡棉贴覆位置出现偏差。影响产品性能和质量。
2.一致性较差:对于批量生产的产品,设备难以保证每一个泡棉的贴敷精度都保持高度一致。不同批次甚至同一批次的产品,泡棉贴敷的位置、角度、平整度等可能存在差异,影响产品的整体质量稳定性。
3.设备运行速度受限:一些泡棉贴敷设备的运行速度较慢,无法满足大规模生产的需求。在高速生产线上,设备的贴敷速度跟不上其他工序的节奏,导致整个生产流程的效率受到影响。
4.换料和调试时间长:当需要更换不同类型的泡棉材料或调整贴敷参数时,设备的换料和调试过程较为繁琐耗费时间较长,降低了设备的实际生产效率。
选题依据:
本课题以企业实际需求为背景,通过对泡棉贴敷设备的结构设计进行优化,旨在解决现有设备存在的问题,具体依据如下:
1.提高定位准确:引入更高精度的定位系统,对现有定位系统进行校准和优化,提高其精度和稳定性,确保泡棉的精确放置。
2.提高一致性:实施严格的质量控制流程,对每个批次的泡棉材料进行质量检测,不断优化贴敷过程,提高一致性。
3.提高设备运行速度:对设备的机械结构进行优化,减少不必要的运动和摩擦,提高运行速度。引入更高效的驱动系统和传动机构,提升设备的动态响应能力。
4.缩短换料和调试时间:设计更加人性化的换料和调试界面,简化操作流程,减少操作时间。引入快速换模技术,实现泡棉材料的快速更换。
(一)国内外研究现状
国内研究现状:目前,国内在泡棉贴敷设备的研究领域已取得一定进展,但仍存在诸多问题和挑战。现有的泡棉贴敷设备大多采用机械手臂结合简单的工装夹具进行操作,虽然在一定程度上提高了生产效率,但在精度和稳定性方面仍有待提高。随着人工智能技术和机器人控制技术的快速发展,基于高精度、高灵活性的多轴机器人的自动化设备成为研究热点。其中,ABB三轴机器人因其卓越的性能和广泛的应用领域,成为泡棉贴敷设备的理想选择。
国外研究现状:国外在ABB机器人的研究中不断创新,推动了工业机器人技术的发展[12]。例如,瑞典ABB公司作为全球领先的工业机器人技术供应商之一,其产品在全球范围内得到了广泛应用。这些创新不仅体现在机器人硬件的设计和制造上,还包括软件系统的开发和优化。但在将ABB机器人应用于泡棉贴敷设备方面相对较少。大多数企业仍然采用人工贴敷的方式。
综上所述,在泡棉贴敷设备的研究方面取得了一定的进展,但仍面临精度和稳定性提升的挑战。本研究旨在设计一种基于ABB三轴机器人的泡棉贴敷设备,实现泡棉的高效、精准贴附。研究内容包括:泡棉的自动供料与定位、机器人路径规划与控制、贴附质量检测与反馈等关键环节。创新点在于:通过优化机器人运动轨迹和控制算法,提高泡棉贴附的精度和一致性。随着AI和机器人技术的发展,多轴机器人成为研究焦点,ABB三轴机器人因其性能优越被看好。国外在ABB机器人技术上不断创新,推动了工业自动化的发展,但将ABB机器人应用于泡棉贴敷领域的实践较少,多数企业仍依赖人工操作。本课题将结合企业实际需求,借鉴国内外先进经验,对泡棉贴敷设备进行全面优化设计,以提高其精度和稳定性,满足目前实地调研企业自动化生产线的需求。
(三)研究目的及其意义
1、研究目的
本设计拟设计一套基于ABB三轴机器人的泡棉贴敷设备,实现泡棉的自动贴敷,提高生产效率和贴敷精度,降低人工成本。
2、意义
(1)提高生产效率:机器人可以快速、准确地完成泡棉贴敷任务,大大缩短生产周期。
(2)提升贴敷精度:机器人的高精度运动控制可以确保泡棉贴敷位置的准确性和一致性。
(3)降低人工成本:减少对人工的依赖,降低劳动力成本,同时也可以改善工作环境,减少劳动强度。
(4)推动工业自动化发展:为泡棉贴敷工艺提供了一种先进的自动化解决方案,有助于推动工业自动化的发展。
参考文献
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