基于3D打印技術(shù)的去毛刺機(jī)器人柔順控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-07 13:09
隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展,機(jī)械工件人工去毛刺方法已經(jīng)難以滿足日常生產(chǎn)的需要,如何快速便捷的解決實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中機(jī)械工件毛刺去除的工作成為了人們的研究焦點(diǎn)。目前較為普遍的做法是在工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā),但是由于工業(yè)機(jī)器人其價(jià)格較為昂貴且開發(fā)難度大,大多數(shù)生產(chǎn)商難以負(fù)擔(dān),使得我國(guó)自動(dòng)化去毛刺技術(shù)水平相對(duì)較低。因此,研究一種新的自動(dòng)化去毛刺技術(shù),使其代替工業(yè)機(jī)器人二次開發(fā)的方法,對(duì)滿足我們目前的實(shí)際生產(chǎn)需要具有十分重要的意義。本文在充分調(diào)研國(guó)內(nèi)外去毛刺技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀后,通過(guò)對(duì)3D打印技術(shù)相關(guān)原理進(jìn)行分析,研究末端執(zhí)行器在笛卡爾坐標(biāo)系下的空間直線插補(bǔ)算法以及運(yùn)動(dòng)軌跡生成方法,提出了一種基于3D打印技術(shù)的桌面級(jí)去毛刺機(jī)器人設(shè)計(jì)方案,充分利用二者在機(jī)械結(jié)構(gòu)、進(jìn)程管理、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等方面相同點(diǎn),大大節(jié)省了自動(dòng)化去毛刺設(shè)備的研發(fā)成本和周期。本文深入探討了機(jī)械工件外表面毛刺的物理特性,通過(guò)建立去毛刺切削力的數(shù)學(xué)表達(dá)式,研究去毛刺切削力與刀具進(jìn)給位移之間的關(guān)系,通過(guò)調(diào)整刀具進(jìn)給過(guò)程中軌跡參數(shù),解決機(jī)械工件毛刺去除質(zhì)量的問(wèn)題。通過(guò)分析基于位置的阻抗導(dǎo)納控制模型,設(shè)計(jì)針對(duì)刀具去毛刺過(guò)程中進(jìn)給位移...
【文章來(lái)源】:山東科技大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1人工使用銼刀去毛刺?
基于熔融沉積成型原理的3D打印機(jī)可以分為以下三類:??(1)?XYZ結(jié)構(gòu);冢兀伲诮Y(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,三個(gè)坐標(biāo)??軸方向上的移動(dòng)分別靠獨(dú)立的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。如圖1-3所示。在進(jìn)行實(shí)際??打印時(shí),主控制器根據(jù)打印軌跡計(jì)算進(jìn)給位移和速度,分別以脈沖的形式發(fā)送??至步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器脈沖接收端,然后步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器將信號(hào)轉(zhuǎn)換為功率輸出??驅(qū)動(dòng)電機(jī),完成打印頭的插補(bǔ)過(guò)程。另外,根據(jù)XYZ結(jié)構(gòu)3D打印機(jī)工作平??臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方式不同,XYZ型3D打印機(jī)還有一種小型化設(shè)備,如圖1-4所示。????S??圖1-3?XYZ結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)?圖1-4工作平臺(tái)可移動(dòng)的3D打印機(jī)??Fig.?1-3?3D?printer?with?XYZ?structure?Fig.?1-4?Working?platform?mobile?3D?printer??(2)?COREXY結(jié)構(gòu)。基于COREXY結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)目前在市場(chǎng)上并不??多見(jiàn)。如圖1-5所示,其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是X、Y軸的運(yùn)動(dòng)由兩組步進(jìn)電機(jī)共同控??3??
基于熔融沉積成型原理的3D打印機(jī)可以分為以下三類:??(1)?XYZ結(jié)構(gòu);冢兀伲诮Y(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,三個(gè)坐標(biāo)??軸方向上的移動(dòng)分別靠獨(dú)立的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。如圖1-3所示。在進(jìn)行實(shí)際??打印時(shí),主控制器根據(jù)打印軌跡計(jì)算進(jìn)給位移和速度,分別以脈沖的形式發(fā)送??至步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器脈沖接收端,然后步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器將信號(hào)轉(zhuǎn)換為功率輸出??驅(qū)動(dòng)電機(jī),完成打印頭的插補(bǔ)過(guò)程。另外,根據(jù)XYZ結(jié)構(gòu)3D打印機(jī)工作平??臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方式不同,XYZ型3D打印機(jī)還有一種小型化設(shè)備,如圖1-4所示。????S??圖1-3?XYZ結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)?圖1-4工作平臺(tái)可移動(dòng)的3D打印機(jī)??Fig.?1-3?3D?printer?with?XYZ?structure?Fig.?1-4?Working?platform?mobile?3D?printer??(2)?COREXY結(jié)構(gòu)。基于COREXY結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)目前在市場(chǎng)上并不??多見(jiàn)。如圖1-5所示,其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是X、Y軸的運(yùn)動(dòng)由兩組步進(jìn)電機(jī)共同控??3??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]FDM型3D打印機(jī)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J]. 梅武軍. 電子設(shè)計(jì)工程. 2016(12)
[2]3D打印中的幾何計(jì)算研究進(jìn)展[J]. 劉利剛,徐文鵬,王偉明,楊周旺,劉秀平. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2015(06)
[3]3D打印技術(shù)及應(yīng)用趨勢(shì)[J]. 李小麗,馬劍雄,李萍,陳琪,周偉民. 自動(dòng)化儀表. 2014(01)
[4]增材制造(3D打印)技術(shù)發(fā)展[J]. 盧秉恒,李滌塵. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2013(04)
[5]關(guān)于“3D打印”技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況的研究[J]. 陳麗娜. 信息系統(tǒng)工程. 2013(06)
[6]金屬零件3D打印技術(shù)現(xiàn)狀及研究進(jìn)展[J]. 楊永強(qiáng),劉洋,宋長(zhǎng)輝. 機(jī)電工程技術(shù). 2013(04)
[7]3D打印技術(shù) 制造業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)[J]. 王紅霖. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化. 2013(01)
[8]方興未艾的3D打印產(chǎn)業(yè)[J]. 陸陽(yáng). 中國(guó)經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊. 2012(36)
[9]3D打印技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及前景分析[J]. 王雪瑩. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè). 2012(26)
[10]變結(jié)構(gòu)PID在鑄坯去毛刺機(jī)中的應(yīng)用[J]. 譚寶成,于向恩. 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
博士論文
[1]機(jī)器人與環(huán)境間力/位置控制技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 李正義.華中科技大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于恒力控制的機(jī)器人去毛刺軌跡動(dòng)態(tài)規(guī)劃[D]. 章健.浙江大學(xué) 2016
[2]基于工業(yè)機(jī)器人的鋁合金管接頭鑄件去毛刺系統(tǒng)的研制[D]. 王賢華.浙江大學(xué) 2016
[3]基于空化效應(yīng)的超聲波去毛刺機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張漢辰.太原理工大學(xué) 2015
[4]內(nèi)交叉陣列孔電化學(xué)去毛刺工藝與專用機(jī)床研究[D]. 朱勛鵬.東北林業(yè)大學(xué) 2015
[5]基于力控制方法的工業(yè)機(jī)器人磨削研究[D]. 劉文波.華南理工大學(xué) 2014
[6]3D打印驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)及文件切片算法研究[D]. 楊猛.北京印刷學(xué)院 2014
[7]電解去毛刺陰極設(shè)計(jì)及工藝試驗(yàn)[D]. 權(quán)晨.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[8]基于CPLD的步進(jìn)電機(jī)升降速控制方法[D]. 張立強(qiáng).中國(guó)海洋大學(xué) 2010
[9]基于自適應(yīng)阻抗控制的并聯(lián)機(jī)器人柔順控制研究[D]. 馬小良.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[10]機(jī)器人毛刺修理作業(yè)的阻抗控制研究[D]. 孫潔.山東大學(xué) 2006
本文編號(hào):2962616
【文章來(lái)源】:山東科技大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1人工使用銼刀去毛刺?
基于熔融沉積成型原理的3D打印機(jī)可以分為以下三類:??(1)?XYZ結(jié)構(gòu);冢兀伲诮Y(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,三個(gè)坐標(biāo)??軸方向上的移動(dòng)分別靠獨(dú)立的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。如圖1-3所示。在進(jìn)行實(shí)際??打印時(shí),主控制器根據(jù)打印軌跡計(jì)算進(jìn)給位移和速度,分別以脈沖的形式發(fā)送??至步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器脈沖接收端,然后步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器將信號(hào)轉(zhuǎn)換為功率輸出??驅(qū)動(dòng)電機(jī),完成打印頭的插補(bǔ)過(guò)程。另外,根據(jù)XYZ結(jié)構(gòu)3D打印機(jī)工作平??臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方式不同,XYZ型3D打印機(jī)還有一種小型化設(shè)備,如圖1-4所示。????S??圖1-3?XYZ結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)?圖1-4工作平臺(tái)可移動(dòng)的3D打印機(jī)??Fig.?1-3?3D?printer?with?XYZ?structure?Fig.?1-4?Working?platform?mobile?3D?printer??(2)?COREXY結(jié)構(gòu)。基于COREXY結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)目前在市場(chǎng)上并不??多見(jiàn)。如圖1-5所示,其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是X、Y軸的運(yùn)動(dòng)由兩組步進(jìn)電機(jī)共同控??3??
基于熔融沉積成型原理的3D打印機(jī)可以分為以下三類:??(1)?XYZ結(jié)構(gòu);冢兀伲诮Y(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,三個(gè)坐標(biāo)??軸方向上的移動(dòng)分別靠獨(dú)立的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。如圖1-3所示。在進(jìn)行實(shí)際??打印時(shí),主控制器根據(jù)打印軌跡計(jì)算進(jìn)給位移和速度,分別以脈沖的形式發(fā)送??至步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器脈沖接收端,然后步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器將信號(hào)轉(zhuǎn)換為功率輸出??驅(qū)動(dòng)電機(jī),完成打印頭的插補(bǔ)過(guò)程。另外,根據(jù)XYZ結(jié)構(gòu)3D打印機(jī)工作平??臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方式不同,XYZ型3D打印機(jī)還有一種小型化設(shè)備,如圖1-4所示。????S??圖1-3?XYZ結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)?圖1-4工作平臺(tái)可移動(dòng)的3D打印機(jī)??Fig.?1-3?3D?printer?with?XYZ?structure?Fig.?1-4?Working?platform?mobile?3D?printer??(2)?COREXY結(jié)構(gòu)。基于COREXY結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)目前在市場(chǎng)上并不??多見(jiàn)。如圖1-5所示,其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是X、Y軸的運(yùn)動(dòng)由兩組步進(jìn)電機(jī)共同控??3??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]FDM型3D打印機(jī)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J]. 梅武軍. 電子設(shè)計(jì)工程. 2016(12)
[2]3D打印中的幾何計(jì)算研究進(jìn)展[J]. 劉利剛,徐文鵬,王偉明,楊周旺,劉秀平. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2015(06)
[3]3D打印技術(shù)及應(yīng)用趨勢(shì)[J]. 李小麗,馬劍雄,李萍,陳琪,周偉民. 自動(dòng)化儀表. 2014(01)
[4]增材制造(3D打印)技術(shù)發(fā)展[J]. 盧秉恒,李滌塵. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2013(04)
[5]關(guān)于“3D打印”技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況的研究[J]. 陳麗娜. 信息系統(tǒng)工程. 2013(06)
[6]金屬零件3D打印技術(shù)現(xiàn)狀及研究進(jìn)展[J]. 楊永強(qiáng),劉洋,宋長(zhǎng)輝. 機(jī)電工程技術(shù). 2013(04)
[7]3D打印技術(shù) 制造業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)[J]. 王紅霖. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化. 2013(01)
[8]方興未艾的3D打印產(chǎn)業(yè)[J]. 陸陽(yáng). 中國(guó)經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊. 2012(36)
[9]3D打印技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及前景分析[J]. 王雪瑩. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè). 2012(26)
[10]變結(jié)構(gòu)PID在鑄坯去毛刺機(jī)中的應(yīng)用[J]. 譚寶成,于向恩. 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
博士論文
[1]機(jī)器人與環(huán)境間力/位置控制技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 李正義.華中科技大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于恒力控制的機(jī)器人去毛刺軌跡動(dòng)態(tài)規(guī)劃[D]. 章健.浙江大學(xué) 2016
[2]基于工業(yè)機(jī)器人的鋁合金管接頭鑄件去毛刺系統(tǒng)的研制[D]. 王賢華.浙江大學(xué) 2016
[3]基于空化效應(yīng)的超聲波去毛刺機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張漢辰.太原理工大學(xué) 2015
[4]內(nèi)交叉陣列孔電化學(xué)去毛刺工藝與專用機(jī)床研究[D]. 朱勛鵬.東北林業(yè)大學(xué) 2015
[5]基于力控制方法的工業(yè)機(jī)器人磨削研究[D]. 劉文波.華南理工大學(xué) 2014
[6]3D打印驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)及文件切片算法研究[D]. 楊猛.北京印刷學(xué)院 2014
[7]電解去毛刺陰極設(shè)計(jì)及工藝試驗(yàn)[D]. 權(quán)晨.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[8]基于CPLD的步進(jìn)電機(jī)升降速控制方法[D]. 張立強(qiáng).中國(guó)海洋大學(xué) 2010
[9]基于自適應(yīng)阻抗控制的并聯(lián)機(jī)器人柔順控制研究[D]. 馬小良.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[10]機(jī)器人毛刺修理作業(yè)的阻抗控制研究[D]. 孫潔.山東大學(xué) 2006
本文編號(hào):2962616
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