鑄鐵件清理機(jī)器人通信與監(jiān)控系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、隨著智能制造的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用越來越廣泛。在鑄件清理領(lǐng)域，工業(yè)機(jī)器人具有在惡劣環(huán)境下持續(xù)作業(yè)和高度柔性化的優(yōu)勢(shì)，可以針對(duì)鑄件的不同特征、清理方式與要求選取相對(duì)應(yīng)的刀具。因此，完全可以替代人工對(duì)鑄件進(jìn)行清理作業(yè)。
　　鑄鐵件清理機(jī)器人通信與監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括PLC的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、激光位移傳感器的手眼標(biāo)定算法研究、系統(tǒng)軟件的開發(fā)三大模塊。
　　針對(duì)鑄件清理機(jī)器人系統(tǒng)在打磨作業(yè)過程中可能存在異常情況。運(yùn)用傳感器與智能控

2、制技術(shù)，利用Modbus-RTU通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)可編程邏輯控制器(PLC)與變頻器的通信，PLC采集主軸運(yùn)行時(shí)的參數(shù)，間接獲取主軸承受力矩，實(shí)時(shí)調(diào)整機(jī)器人進(jìn)給速度。再配合主軸上的溫度傳感器，保證主軸運(yùn)行安全，對(duì)異常作業(yè)進(jìn)行快速保護(hù)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)主軸工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，保證了系統(tǒng)的安全作業(yè)。
　　針對(duì)工件在安裝時(shí)存在的裝夾誤差可能導(dǎo)致機(jī)器人在清理時(shí)打磨到工件本體的問題。通過在機(jī)器人末端安裝激光位移傳感器掃描工件，可以得到工件相對(duì)于機(jī)器人世界坐

3、標(biāo)系的位姿，從而補(bǔ)償裝夾誤差。在使用激光位移傳感器之前，必須對(duì)其進(jìn)行標(biāo)定。論文提出了基于標(biāo)準(zhǔn)平面和標(biāo)準(zhǔn)球面的兩種標(biāo)定方法，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行了手眼標(biāo)定實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)，利用matlab軟件分別擬合平面和球面，計(jì)算出激光位移傳感器相對(duì)于機(jī)器人六軸法蘭盤中心點(diǎn)的位姿，兩種擬合結(jié)果都能夠達(dá)到精度要求。
　　最后，通過MFC完成了鑄件清理機(jī)器人通信與監(jiān)控軟件通訊、人機(jī)界面、自適應(yīng)算法等三大模塊的設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了工控機(jī)對(duì)工業(yè)機(jī)器人以及激光位移傳感器的控