本文關(guān)鍵詞：圓盤涂刷設(shè)備樣機設(shè)計及涂刷軌跡研究　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著工業(yè)自動化的發(fā)展和社會的進(jìn)步,人們愈加期望自動化設(shè)備取代人工完成簡單的重復(fù)性工作,將人們從繁重勞動、惡劣工作環(huán)境中解放出來。為此,本課題為摩擦圓盤設(shè)計了一種涂料自動涂刷設(shè)備,該設(shè)備采用6自由度機器人把持刷子涂刷的方案。針對摩擦圓盤尺寸多樣的特點,該設(shè)備具有通用性,能夠?qū)崿F(xiàn)多種尺寸圓盤的夾持,簡化了設(shè)備結(jié)構(gòu);涂刷軌跡對涂刷效果及機器人運動性能有著重要影響,為了涂刷均勻及改善機器人運動性能,課題對涂刷軌跡進(jìn)行了研究。首先,對涂刷設(shè)備樣機進(jìn)行了設(shè)計。在了解圓盤涂刷工藝后,初步確定采用6自由度機器人把持刷子進(jìn)行涂刷的方案。由于圓盤尺寸多樣,在設(shè)計圓盤夾持工位時,工位能夠改變夾持尺寸從而實現(xiàn)多種尺寸圓盤的夾持。由于圓盤具備多個涂刷面,為得到較好的涂刷效果和效率,在分析涂刷面的特點后,將其分為齒面和非齒面,分別設(shè)計了簡易的刷子;設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后,選擇合適的驅(qū)動器、傳感器、控制器來搭建設(shè)備的驅(qū)控系統(tǒng)。需提供的運動主要有直線運動和旋轉(zhuǎn)運動,步進(jìn)電機符合要求,在選定步進(jìn)電機后,選擇了合適的驅(qū)動。為使步進(jìn)電機具有良好的運動性能,介紹并比較了幾種常見的加減速控制算法,并給出了程序?qū)崿F(xiàn)的流程。圓盤齒位確定后才能對齒面進(jìn)行涂刷,本文采用對射式光電開關(guān)實現(xiàn)齒位的識別,并給出了識別流程。其次,對涂刷軌跡進(jìn)行了研究。對所用工業(yè)機器人進(jìn)行了運動學(xué)建模,并介紹了工件坐標(biāo)系的標(biāo)定方法,最后采用了一種快速的標(biāo)定方法。涂刷面分為非齒面和齒面,分別用不同的刷子進(jìn)行涂刷,在涂刷非齒面時,構(gòu)造了涂刷厚度函數(shù),并采用遺傳算法求出最優(yōu)的涂刷參數(shù)。在涂刷齒面時,理論涂刷軌跡會帶來速度突變,采用速度拋物線過渡、方向角3次Bezier過渡、絕對軌跡5次Bezier過渡三種優(yōu)化方法對軌跡進(jìn)行優(yōu)化,可改善機器人的運動性能。最后,進(jìn)行相關(guān)實驗。介紹了齒面、非齒面涂刷所需參數(shù)的獲取步驟。搭建了簡化的圓盤涂刷設(shè)備,最終完成了摩擦圓盤的涂刷實驗,取得了較好的涂刷效果。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG173
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本文編號：1309486