科创中国

行业领域

新材料技术,高新技术改造传统产业

需求背景

玻璃在加工过程中会涉及到玻璃切片、磨边、清洗、钢化、中空等生产工序，每道工序都离不开玻璃上片送料下片取料的作业动作。目前，大多数场合仍旧依靠人工搬运来实现玻璃上下片工作，工作效率低、劳动强度大，同时还存在安全隐患，特别是薄板大片的玻璃很容易在搬运过程中因受力不均匀而破裂，造成人员身体上的伤害。基于此，市面上出现了一些能够取代人力来实现玻璃上下片的设备。然而，现有的玻璃上下片设备多为固定式翻片台结构，其功能较为单一，翻片作业只能实现同一方向旋转上下片，设备整体生产效率较低、稳定性较差、体积较大等缺点，对不同工序玻璃上下片作业不能实现通用。另外，在生产重量500Kg的大片玻璃时必须利用专用的玻璃上下片设备，为此很多的技术人员也尝试过利用多关节工业机器人进行玻璃上下片实验，但都因为其载荷与转动惯量过大而无法实现机器人在运动过程中的精准定位，也因为重载荷关节机器人体积过大造价过高而无法普及到玻璃深加工中小企业来使用。根据以上需求描述，需专业机械结构开发与软件类开发专业技术支持。

需解决的主要技术难题

玻璃在加工过程中会涉及到玻璃切片、磨边、清洗、钢化、中空等生产工序，每道工序都离不开玻璃上片送料下片取料的作业动作。目前，大多数场合仍旧依靠人工搬运来实现玻璃上下片工作，工作效率低、劳动强度大，同时还存在安全隐患，特别是薄板大片的玻璃很容易在搬运过程中因受力不均匀而破裂，造成人员身体上的伤害。基于此，市面上出现了一些能够取代人力来实现玻璃上下片的设备。然而，现有的玻璃上下片设备多为固定式翻片台结构，其功能较为单一，翻片作业只能实现同一方向旋转上下片，设备整体生产效率较低、稳定性较差、体积较大等缺点，对不同工序玻璃上下片作业不能实现通用。另外，在生产重量500Kg的大片玻璃时必须利用专用的玻璃上下片设备，为此很多的技术人员也尝试过利用多关节工业机器人进行玻璃上下片实验，但都因为其载荷与转动惯量过大而无法实现机器人在运动过程中的精准定位，也因为重载荷关节机器人体积过大造价过高而无法普及到玻璃深加工中小企业来使用。根据以上需求描述，需专业机械结构开发与软件类开发专业技术支持。

期望实现的主要技术目标

1. 高效性：为了提高生产效率，设计时应着重优化机器人的运动学和动力学性能，确保机器人能够快速、准确地完成上下片玻璃的搬运和加工任务。
2. 灵活性：关节机器人应具有足够的灵活性，以适应不同形状和尺寸的玻璃片。通过优化机械臂的关节设计和运动轨迹，确保机器人能够适应各种不同的操作环境和应用需求。
3. 高精度：控制系统应确保机器人具有高精度的定位和重复精度，以满足玻璃加工的精确度要求。同时，要考虑到如何减小误差和避免潜在的干扰因素。
4. 可靠性：为了确保生产过程的稳定性和安全性，控制系统应具备高度的可靠性和稳定性。这意味着要考虑到如何防止机器人出现故障或错误，以及如何快速有效地进行故障排查和修复。
5. 易用性：设计的控制系统应易于使用和理解，以便操作人员能够轻松地掌握机器人的操作和调整方法。同时，应提供友好的人机交互界面，以便操作人员能够方便地监控和控制机器人的运行状态。
6. 可扩展性：考虑到未来可能的生产需求和技术升级，控制系统应具备良好的可扩展性。这意味着要为未来的功能增加和升级预留一定的空间和接口，以便在需要时能够快速地进行改造和升级。
7. 节能环保：在设计和开发过程中，应注重节能和环保方面的考虑。选择低能耗的元器件和优化能源管理策略，以降低机器人的运行成本和对环境的影响。
8. 安全性：首要任务是确保机器人控制系统的安全性。这意味着要采取一系列措施来确保操作人员和设备的安全，包括机械设计的安全性、控制系统的防误操作功能等。
9. 标准化和模块化：为了方便维护和升级，控制系统结构应遵循标准化和模块化的设计原则。这将有助于降低维护成本并提高系统的可扩展性和可维护性。
10. 适应性强：针对不同的生产环境和工艺要求，控制系统应具备适应性强、可定制化的特点。通过优化算法和参数调整，使机器人能够适应不同的生产环境和工艺要求。

需求解析

解析单位：湖北省襄阳市 解析时间：2023-10-31

赵亮

襄阳市科协

主任

综合评价

该技术需求背景介绍和需要解决的主要技术难题分析比较清晰，研发内容和期望实现的技术目标明确。企业综合实力较好、研发实力较强、发展前景好。技术需求真实，市场潜力大。但该需求研发有一定难度，建议请相关领域专家协同研发玻璃上下片关节机器人控制系统结构设计。

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