機器人作業(yè)工具快速更換技術.pdf

1、隨著工業(yè)機器人性能不斷提高，其機械結構向模塊化、可重構化發(fā)展。機器人技術開始源源不斷地向各個應用領域滲透。對于不適合由人親臨現(xiàn)場進行施工的危險、極限環(huán)境中的焊接任務，如核電站設備的維修、空間結構以及海洋工程的建設與維修等，必須開發(fā)遙控焊接機器人來完成。而目前開發(fā)的機器人遙控焊接設備大多是針對特定任務開發(fā)的專用設備，無法適應極限環(huán)境中維修時的多任務要求。而為機器人配置作業(yè)工具快速更換器，使機器人一次進入作業(yè)環(huán)境就可完成多種作業(yè)任務。本文對

2、機器人作業(yè)工具快速更換技術進行了研究。
　　自動更換裝置的關鍵技術是鎖緊機制和切換機制。自動更換裝置的鎖緊機制主要有鋼球式、凸輪式、膨脹式和卡盤式等方式。切換機制主要有氣動、液壓、電磁等切換方式。綜合考慮各種鎖緊機制與切換機制的特點，結合本實驗室的實驗條件，本文采用鋼球式鎖緊機制和氣動的切換機制。并對氣動系統(tǒng)得控制方案進行了設計，采用二位五通先導式電磁閥及節(jié)流閥進行控制氣動切換模塊的氣缸控制和工具架模塊的工具鎖緊。
　　采用

3、模塊化的設計思想，在可視化的三維造型軟件Solidworks環(huán)境中對機器人作業(yè)工具自動更換裝置進行了虛擬設計與裝配，主要包括氣動切換模塊、機械鎖緊模塊、電路接口模塊和工具架模塊等。并對該裝置進行了密封設計、精度設計和力學分析。根據(jù)最優(yōu)的設計結果，繪制二維工程圖紙，加工一套機器人作業(yè)工具快速更換裝置。該裝置具有結構緊湊、體積小、重量輕、通用性強等特點。
　　為了驗證該裝置的功能性，本文進行了遙控焊接機器人與作業(yè)工具的自動對接實驗和對