面向熔射制模的機(jī)器人研磨系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在金屬模具快速制造技術(shù)中，等離子熔射快速制模工藝（RSHT）具有成本低、速度快、表面復(fù)制精度高，對(duì)模具材料和尺寸規(guī)格限制小等優(yōu)點(diǎn)，適用于汽車、摩托車、家電和建筑裝飾等行業(yè)的覆蓋件模具的快速制造，具有廣闊的應(yīng)用前景。為了解決熔射制造大中型汽車覆蓋件模具過(guò)程中人工研磨時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題，本文系統(tǒng)地概述了機(jī)器人自動(dòng)研磨系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀并開(kāi)發(fā)了以Motoman-UP20關(guān)節(jié)式機(jī)器人為平臺(tái)的輔助模具自動(dòng)研磨實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。首先，本文設(shè)計(jì)了能實(shí)現(xiàn)嚴(yán)

2、格轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角控制的機(jī)器人數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)。文中進(jìn)行了數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)中電機(jī)選型、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及裝配圖的設(shè)計(jì)制造，并采用PLC為核心控制實(shí)現(xiàn)了數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角精確控制。然后開(kāi)發(fā)了以氣動(dòng)研磨器為核心的機(jī)器人末端執(zhí)行器和以DA-5位移傳感器為檢測(cè)單元的機(jī)器人檢測(cè)系統(tǒng)。為保證研磨質(zhì)量和提高研磨工作的效率，進(jìn)行了研磨工具的選用分析，從而集成了輔助模具自動(dòng)研磨系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。其次，論文采用了兩種研磨軌跡規(guī)劃方法生成機(jī)器人研磨路徑。其一是以UG為平臺(tái)、研磨工藝特點(diǎn)為背

3、景，采用UG-CAM進(jìn)行研磨路徑的規(guī)劃，并開(kāi)發(fā)相關(guān)軟件將所生成的G代碼轉(zhuǎn)化為機(jī)器人識(shí)別代碼。其二是以VC為平臺(tái)，開(kāi)發(fā)了能直接生成簡(jiǎn)單二維平面研磨軌跡的軟件平臺(tái)。并采用ROTSY對(duì)生成的研磨軌跡進(jìn)行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真，以確保研磨軌跡的無(wú)干涉和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的可行性。最后，在建立的機(jī)器人研磨實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了機(jī)器人研磨工藝參數(shù)實(shí)驗(yàn)研究，得到了研磨角度、機(jī)器人行走速度和研磨軌跡對(duì)研磨表面質(zhì)量的影響規(guī)律；在此基礎(chǔ)上選擇合適的研磨條件對(duì)簡(jiǎn)單曲面進(jìn)行了研