隨著智能制造以及高效潔凈制造的快速發(fā)展,基于工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化打磨設(shè)備以其高自由度、高控制靈活性成為了自動(dòng)化打磨設(shè)備的主流。對飛機(jī)蒙皮、汽車外形面、大型渦輪機(jī)的葉輪葉片等大型的復(fù)雜的曲面,打磨與拋光是生產(chǎn)制造過程中必不可少的工序,而在實(shí)際生產(chǎn)過程中,由于復(fù)雜曲面對于打磨精度以及打磨力控制要求較高,一般打磨設(shè)備如磨床等很難實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜曲面的打磨,現(xiàn)有的技術(shù)方案大多是由人工手持打磨工具進(jìn)行打磨,效率低且不能夠保證恒定的打磨力,造成零件打磨精度低,此外,打磨過程中存在大量顆粒物,工況較差,損壞打磨者的身體健康。為解決大型復(fù)雜曲面的自動(dòng)化打磨問題,充分利用工業(yè)機(jī)器人的高自由度,開發(fā)適用于機(jī)器人末端的高精度恒力浮動(dòng)打磨執(zhí)行器,實(shí)現(xiàn)恒力浮動(dòng)打磨。基于現(xiàn)有的浮動(dòng)打磨執(zhí)行器研究現(xiàn)狀分析,確定了以柔性伸縮氣囊為執(zhí)行件的總體設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)研究柔性伸縮氣囊的結(jié)構(gòu)密封形式并完成柔性伸縮氣囊制作、性能測試平臺(tái)研制,進(jìn)而開展柔性伸縮氣囊的性能測試,基于數(shù)據(jù)擬合獲取氣囊的性能特征方程,為后續(xù)控制策略研究提供支持。研究高精度浮動(dòng)打磨執(zhí)行器的基本結(jié)構(gòu)與運(yùn)行原理,進(jìn)而研究高精度浮動(dòng)打磨執(zhí)行器控制策略,建立力控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２人工打磨車間場景（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）??

力控制精度。??１．２機(jī)器人拋光打磨技術(shù)研究現(xiàn)狀??１．２．１機(jī)器人在打磨拋光行業(yè)的應(yīng)用??縱觀全球，西方等發(fā)達(dá)國家較早開展了工業(yè)多自由度機(jī)器人應(yīng)用于打磨行業(yè)??的研宂。日本進(jìn)行了大量的自動(dòng)化打磨與拋光技術(shù)的研宄，采用多自由度機(jī)械臂??進(jìn)行了打磨與拋光的相關(guān)試驗(yàn)［７＿８］。西方部分發(fā)達(dá)國家也對機(jī)器人打磨拋光復(fù)雜??曲面的問題進(jìn)行了研究，特別是涉及精密鏡片、軍用望遠(yuǎn)鏡、集成電路襯底材料??的加工領(lǐng)域，除此之外，在鑄件、加工件等零件的去毛刺的加工過程中也具有較??高的應(yīng)用程度［９］。圖１－３所示為機(jī)器人打磨加工過程。??－ｉｉ??圖１－３機(jī)器人打磨加工過程（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）??２??

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??秦國??圖１－５機(jī)器人自動(dòng)打磨作業(yè)單元?圖１－６激光引導(dǎo)打磨系統(tǒng)??Ｔｉａｎ等人使用ＫＵＫＡ機(jī)器人構(gòu)建了一個(gè)如圖１－７所示的自動(dòng)化磨拋平臺(tái)［１＼??該方案采用機(jī)器人末端帶動(dòng)恒力打磨執(zhí)行器的方式進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)恒力打磨力過程，??提高了打磨精度。此外采用末端攜帶打磨執(zhí)行器進(jìn)行打磨能夠有效的減少機(jī)器人??運(yùn)行精度帶來的影響，降低機(jī)器人編程的復(fù)雜程度。??Ｃｏｍｐｕｔｅｒ?Ｎｅｔ?Ｆ．Ｔ?Ｆ？ＹＲ＊ｔｖｉａｒｑｕｅ?ｓｅｎｓｏｒ?ｆｆ??—?ｓｓｓ．＾．—嗯?為??ｉ?ｒ＿??圖１－７自動(dòng)化磨拋平臺(tái)??１．３浮動(dòng)打磨末端執(zhí)行器現(xiàn)有設(shè)備與關(guān)鍵部件??１．３．１末端浮動(dòng)打磨執(zhí)行器設(shè)備現(xiàn)狀??目前主要的末端打磨執(zhí)行器有剛性打磨執(zhí)行器和柔性浮動(dòng)打磨執(zhí)行器�？傮w??上，剛性打磨執(zhí)行器成本較低，但是其對機(jī)器人位置控制精度要求較高而柔??性浮動(dòng)打磨執(zhí)行器更能夠適應(yīng)外形復(fù)雜的曲面，且能夠設(shè)置獨(dú)立的控制系統(tǒng)，相??對于剛性打磨頭具有較大的優(yōu)勢［２１１。??目前典型的柔性浮動(dòng)打磨執(zhí)行器由導(dǎo)向復(fù)位機(jī)構(gòu)、動(dòng)力部分、傳感系統(tǒng)、執(zhí)??行器、控制部分組成［２２］。控制系統(tǒng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，進(jìn)而控制動(dòng)力部件，實(shí)現(xiàn)不同??４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]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
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[5]復(fù)雜曲面機(jī)器人自動(dòng)研磨拋光控制的研究[D]. 楊林.東北大學(xué) 2011
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本文編號：3473114