面向熔射制模的機器人研磨系統(tǒng)及實驗研究.pdf

1、在金屬模具快速制造技術中，等離子熔射快速制模工藝（RSHT）具有成本低、速度快、表面復制精度高，對模具材料和尺寸規(guī)格限制小等優(yōu)點，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，具有廣闊的應用前景。為了解決熔射制造大中型汽車覆蓋件模具過程中人工研磨時間長、勞動強度大等問題，本文系統(tǒng)地概述了機器人自動研磨系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀并開發(fā)了以Motoman-UP20關節(jié)式機器人為平臺的輔助模具自動研磨實驗系統(tǒng)。首先，本文設計了能實現(xiàn)嚴

2、格轉速和轉角控制的機器人數(shù)控轉臺。文中進行了數(shù)控轉臺中電機選型、傳動機構以及裝配圖的設計制造，并采用PLC為核心控制實現(xiàn)了數(shù)控轉臺轉速和轉角精確控制。然后開發(fā)了以氣動研磨器為核心的機器人末端執(zhí)行器和以DA-5位移傳感器為檢測單元的機器人檢測系統(tǒng)。為保證研磨質(zhì)量和提高研磨工作的效率，進行了研磨工具的選用分析，從而集成了輔助模具自動研磨系統(tǒng)實驗平臺。其次，論文采用了兩種研磨軌跡規(guī)劃方法生成機器人研磨路徑。其一是以UG為平臺、研磨工藝特點為背

3、景，采用UG-CAM進行研磨路徑的規(guī)劃，并開發(fā)相關軟件將所生成的G代碼轉化為機器人識別代碼。其二是以VC為平臺，開發(fā)了能直接生成簡單二維平面研磨軌跡的軟件平臺。并采用ROTSY對生成的研磨軌跡進行機器人運動仿真，以確保研磨軌跡的無干涉和機器人運動控制的可行性。最后，在建立的機器人研磨實驗平臺上進行了機器人研磨工藝參數(shù)實驗研究，得到了研磨角度、機器人行走速度和研磨軌跡對研磨表面質(zhì)量的影響規(guī)律；在此基礎上選擇合適的研磨條件對簡單曲面進行了研