發(fā)布時(shí)間：2017-12-19 21:19

  本文關(guān)鍵詞：圓盤(pán)涂刷設(shè)備樣機(jī)設(shè)計(jì)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(dòng)化的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,人們愈加期望自動(dòng)化設(shè)備取代人工完成簡(jiǎn)單的重復(fù)性工作,將人們從繁重勞動(dòng)、惡劣工作環(huán)境中解放出來(lái)。為此,本課題為摩擦圓盤(pán)設(shè)計(jì)了一種涂料自動(dòng)涂刷設(shè)備,該設(shè)備采用6自由度機(jī)器人把持刷子涂刷的方案。針對(duì)摩擦圓盤(pán)尺寸多樣的特點(diǎn),該設(shè)備具有通用性,能夠?qū)崿F(xiàn)多種尺寸圓盤(pán)的夾持,簡(jiǎn)化了設(shè)備結(jié)構(gòu);涂刷軌跡對(duì)涂刷效果及機(jī)器人運(yùn)動(dòng)性能有著重要影響,為了涂刷均勻及改善機(jī)器人運(yùn)動(dòng)性能,課題對(duì)涂刷軌跡進(jìn)行了研究。首先,對(duì)涂刷設(shè)備樣機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在了解圓盤(pán)涂刷工藝后,初步確定采用6自由度機(jī)器人把持刷子進(jìn)行涂刷的方案。由于圓盤(pán)尺寸多樣,在設(shè)計(jì)圓盤(pán)夾持工位時(shí),工位能夠改變夾持尺寸從而實(shí)現(xiàn)多種尺寸圓盤(pán)的夾持。由于圓盤(pán)具備多個(gè)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(diǎn)后,將其分為齒面和非齒面,分別設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)易的刷子;設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后,選擇合適的驅(qū)動(dòng)器、傳感器、控制器來(lái)搭建設(shè)備的驅(qū)控系統(tǒng)。需提供的運(yùn)動(dòng)主要有直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),步進(jìn)電機(jī)符合要求,在選定步進(jìn)電機(jī)后,選擇了合適的驅(qū)動(dòng)。為使步進(jìn)電機(jī)具有良好的運(yùn)動(dòng)性能,介紹并比較了幾種常見(jiàn)的加減速控制算法,并給出了程序?qū)崿F(xiàn)的流程。圓盤(pán)齒位確定后才能對(duì)齒面進(jìn)行涂刷,本文采用對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)齒位的識(shí)別,并給出了識(shí)別流程。其次,對(duì)涂刷軌跡進(jìn)行了研究。對(duì)所用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)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(shí),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(shí),理論涂刷軌跡會(huì)帶來(lái)速度突變,采用速度拋物線過(guò)渡、方向角3次Bezier過(guò)渡、絕對(duì)軌跡5次Bezier過(guò)渡三種優(yōu)化方法對(duì)軌跡進(jìn)行優(yōu)化,可改善機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能。最后,進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。介紹了齒面、非齒面涂刷所需參數(shù)的獲取步驟。搭建了簡(jiǎn)化的圓盤(pán)涂刷設(shè)備,最終完成了摩擦圓盤(pán)的涂刷實(shí)驗(yàn),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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG173
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本文編號(hào)：1309486