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不锈钢餐厨具智能柔性机器人生产线华数机器人是武汉华中数控股份有限公司（股票代码：300161）旗下子公司，是集产品研发、制造和服务于一体的国家高新技术企业，是国产工业机器人领军企业之一。自成立以来，始终秉承“自主、自立、自强，助力中国制造”的宗旨，全力推进工业机器人核心部件、整机产品及智能制造整体方案的研发、设计、生产、销售和服务工作。成功推出BR双旋、垂直多关节、水平多关节、SCARA、Delta、特殊系列六大系列的40余款工业机器人新产品，广泛应用于汽摩、电子、材料、金属加工等行业，在机加、冲压、搬运、喷涂、打磨、涂胶、焊接、装配等领域形成应用示范，已具备与国外四大家族机器人抗衡的能力。目前，已形成年产工业机器人10000台套的生产能力，国产六轴机器人市场销量已连续4年居全国前三。

不锈钢餐厨具智能柔性机器人生产线主要针对厨具行业高密集、大需求、高周转、多形体、工艺不一等的特点，从软硬件结合方面进行多维度创新，开展机器人自动化生产线数字化建模和仿真优化，实现厨具生产工艺和物流布局的全局优化，开创性的应用出四大应用与设备，用机器人取代人的手臂、机器视觉取代人的眼睛、创新装备应用取代人的大脑，高度实现生产柔性化、生产自动化、生产标准化，大幅提升厨具行业制造运营效率。

本产线涵盖直径130mm到360mm，高度40mm到240mm的工件，工件重量小于3KG，主要包含以下典型工序:开料-拉伸-飞边-卷边-清洗-点焊-加热-打底-冷却-拍底-抛光-砂光（内壁) -砂光（外底）-凹底检测-抹粉-冲孔-穿钉-铆钉-电印-检测-包装等工序，实现不锈钢餐厨具产品所有生产制作。

客户背景

客户专业从事不锈钢系列餐厨具研发设计、生产制造，年出口额达2亿美元，不锈钢餐厨具出口额连续多年位居全国同行业前列，是国内不锈钢餐厨具制品行业的龙头企业和全球不锈钢餐厨用品的主要供应商之一。

实施目标

本产线主要针对厨具行业产品具有多样化、工艺复杂，用工多、低效、对人体危 害大等的特点，传统人工流水作业的方式造成人力和物力大量耗费、工作效率低，通过研究产线仿真及数字孪生平台、基于力传感的智能控制技术、基于视觉的多产品多设备快速定位系统、以及基于多元感知的柔性调度系统等关键技术与装备，使不锈钢餐厨具自动化生产线具备一定的自感知、自决策和自诊断等功能，实现减人降本增效，改善工人工作环境，避免立伤事故的发生，大幅提高产线的自动化、智能化、柔性化。

面临挑战

本产线的设计，主要需要解决以下问题：

（1）锅具放的太密和不整齐导致发生漏锅、取料不准的问题；

（2）打磨产线上几种产品同时流经并排机器人的抓取范围，谁先取料谁后取料，料会不会直接流出产线的问题；

（3）传统的打磨设备中打磨电机为固定式，机器人通过固定的点位于打磨电机接触，此种方式不能精确的控制打磨时的接触力的问题；

（4）抛光轮在打磨时会被损耗而无法确定末端执行器与抛光轮的相对位置的问题；

（5）多个工作站任务分配不均匀、调度不统一的问题。

方案介绍

通过深入多条现有厨具产线中的痛点难点，总结制造经验，对厨具行业设计创新性智能打磨产线。本产线由6轴机器人及端拾器夹具、上料线、下料皮带线、视觉检测系统等设备组成，实现打磨、抛光等操作作业的自动化。此系统用1人负责上料和下料回收工作减低劳动强度。整条线主控制系统柜和自动上料机置于设备两侧方便调试，工件的工序流向：工人上料流水线上料，定位装置，机器人取料到打磨机上打磨，机器人打磨完成后放至下料输送线。其创新运行模式包括引入打磨工具中心标定装置、恒力抛磨机、柔性减震打磨工具、机器视觉等一系列针对打磨产线的技术和设备，全方位提升打磨质量以及效率。围绕三大核心技术——生产线虚拟仿真与优化技术、机器人快速离线编程、机器人智能生产线系统集成，创新性的研究开发出适用于厨具打磨行业的五个关键设备和应用，包括产线仿真及数字孪生平台、产品任务下发一体化总控系统、机器人离线编程功能、基于视觉的多产品多设备快速定位系统、高响应双模恒力抛磨装置。

功能设计

（1）采用多台HSR-JR630打磨机器人配合浮动抛光电机进行手持锅工件打磨。

（2）通过PLC控制与机器人完成通讯可以实时设定浮动抛光电机压力大小，保证恒力打磨，提高打磨质量。

（3）工业机器人手持锅工件，完成了上下取料工作和打磨工作，大大减少了人工工作强度，提高效率。

（4）采用上下料输送带可以一个工人完成多台工业机器人打磨上料和质量检查工作，保证产品合格率。

（5）采用打磨工作站方式可以适应多种规格工件打磨，通过更换夹具和打磨程序快速切换。

（5）参用护罩及管道吸尘处理，减少粉尘对人工危害；提高打磨环境质量。