【摘要】：為了解決復(fù)雜自由曲面零件拋光編程效率低、精度差、工序轉(zhuǎn)運(yùn)輔助時(shí)間長(zhǎng)及產(chǎn)品一致性差等問(wèn)題。本文以自主研制的機(jī)器人砂帶拋光機(jī)及配套設(shè)備為基礎(chǔ),結(jié)合ABB4600工業(yè)機(jī)器人,成功搭建了機(jī)器人砂帶拋光系統(tǒng),并對(duì)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和機(jī)器人砂帶拋光軌跡規(guī)劃等內(nèi)容進(jìn)行了深入分析和研究。論文首先根據(jù)小型衛(wèi)浴產(chǎn)品的拋光工藝要求,搭建了機(jī)器人砂帶拋光系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái),并對(duì)拋光力自適應(yīng)控制在機(jī)器人砂帶拋光系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究,總結(jié)了電機(jī)電流和砂帶型號(hào)對(duì)拋光力的影響,得出了拋光力的自適應(yīng)控制方法。然后,對(duì)ABB IRB 4600型工業(yè)機(jī)器人在砂帶拋光中涉及到的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了全面的分析。從實(shí)際的機(jī)器人砂帶拋光所涉及到的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題出發(fā),探討了機(jī)器人位姿的描述和調(diào)整方法,推導(dǎo)出了機(jī)器人砂帶拋光運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,并根據(jù)機(jī)器人各連桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)和關(guān)節(jié)變量,分別給出了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的正向求解、逆向求解及后續(xù)的軸配置參數(shù)的計(jì)算。其次,以當(dāng)前實(shí)際生產(chǎn)情況為出發(fā)點(diǎn),對(duì)比在線示教,普通離線編程和基于弧長(zhǎng)優(yōu)化算法的離線編程等軌跡規(guī)劃方法,結(jié)合機(jī)器人砂帶拋光軌跡規(guī)劃所涉及的實(shí)際問(wèn)題,分析參數(shù)線法、Hilbert填充曲線法和截面法等常用軌跡規(guī)劃方法和策略,總結(jié)并得出了基于NURBS曲線、曲面微分方程的弧長(zhǎng)優(yōu)化算法,并對(duì)軟件進(jìn)行了相應(yīng)的二次開(kāi)發(fā)。最后,利用普通離線編程和基于弧長(zhǎng)優(yōu)化算法的離線編程生成的拋光加工程序,分別進(jìn)行機(jī)器人砂帶拋光試驗(yàn),對(duì)比不同拋光工藝和軌跡規(guī)劃方法產(chǎn)生的零件表面輪廓形狀和粗糙度分布特征的差異,分析并闡述了差異產(chǎn)生根本原因,驗(yàn)證了弧長(zhǎng)優(yōu)化算法的合理性。
【學(xué)位授予單位】：廈門(mén)理工學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242.2

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本文編號(hào)：2522062