葉片是動力設(shè)備中的重要零件,其銑削成型后的表面留有明顯的銑削刀痕,目前企業(yè)普遍采用人工拋磨的方式對葉片進(jìn)行精加工,不僅效率低,而且加工獲得的葉片表面一致性差。根據(jù)某企業(yè)的實際需求,本文開發(fā)了一款六自由度關(guān)節(jié)式工業(yè)機器人,用于葉片拋磨加工。主要的研究內(nèi)容如下:(1)制定了葉片拋磨系統(tǒng)的總體方案,設(shè)計了一款六自由度關(guān)節(jié)式機器人和三個拋磨加工單元,求解了機器人的工作空間。基于ANSYS對機器人的本體結(jié)構(gòu)和主要零部件進(jìn)行了靜力學(xué)和模態(tài)分析。(2)建立了基于D-H法的機器人運動學(xué)模型,求解出了機器人運動學(xué)的正、逆解表達(dá)式,采用牛頓-歐拉法建立了機器人各關(guān)節(jié)的動力學(xué)遞推模型,為機器人控制系統(tǒng)算法模塊的開發(fā)提供了理論依據(jù)。(3)基于倍福CX5140控制器設(shè)計并搭建了機器人的電氣控制柜�；诒陡winCAT3設(shè)計了機器人控制算法、開發(fā)了用戶操作界面,實現(xiàn)了機器人的關(guān)節(jié)坐標(biāo)系和笛卡爾坐標(biāo)系操作、狀態(tài)監(jiān)控等功能。(4)設(shè)計了機器人運動學(xué)參數(shù)誤差標(biāo)定方案。采用UG建立葉片三維數(shù)字化模型,并生成葉片的刀位軌跡,通過后處理將其轉(zhuǎn)換成機器人笛卡爾坐標(biāo)系中的加工代碼,最后采用ADAMS仿真分析了機器人加工軌跡,驗...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 葉片拋磨設(shè)備國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內(nèi)容
2 葉片拋磨系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.1 葉片加工工藝要求
    2.2 葉片拋磨系統(tǒng)總體方案設(shè)計
    2.3 六自由度關(guān)節(jié)式機器人開發(fā)
        2.3.1 機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.2 電機與減速器選型
        2.3.3 機器人工作空間分析
    2.4 葉片拋磨加工單元設(shè)計
        2.4.1 砂帶拋磨單元設(shè)計
        2.4.2 尼龍輪拋磨單元
        2.4.3 角磨機拋磨單元
    2.5 機器人結(jié)構(gòu)有限元分析
        2.5.1 機器人關(guān)鍵部件有限元分析
        2.5.2 機器人整機靜力學(xué)分析
        2.5.3 機器人整機模態(tài)分析
    2.6 本章小結(jié)
3 機器人運動學(xué)與動力學(xué)
    3.1 機器人運動學(xué)基礎(chǔ)
        3.1.1 機器人位姿描述
        3.1.2 坐標(biāo)變換
    3.2 機器人運動學(xué)分析
        3.2.1 機器人運動學(xué)模型
        3.2.2 機器人正向運動學(xué)
        3.2.3 機器人逆向運動學(xué)
    3.3 機器人動力學(xué)分析
    3.4 本章小結(jié)
4 基于倍福控制器的機器人控制系統(tǒng)開發(fā)
    4.1 控制系統(tǒng)硬件方案設(shè)計
        4.1.1 控制系統(tǒng)通訊方式
        4.1.2 控制系統(tǒng)硬件選型
        4.1.3 電氣控制柜的設(shè)計與搭建
        4.1.4 伺服電機驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置
    4.2 機器人控制系統(tǒng)軟件開發(fā)
        4.2.1 開發(fā)環(huán)境概述
        4.2.2 控制器與編程PC的通訊
        4.2.3 控制系統(tǒng)的參數(shù)配置
        4.2.4 控制系統(tǒng)軟件開發(fā)
        4.2.5 人機交互界面的開發(fā)
    4.3 本章小結(jié)
5 機器人標(biāo)定與加工程序生成
    5.1 機器人運動學(xué)參數(shù)標(biāo)定方案
        5.1.1 機器人幾何誤差分析
        5.1.2 機器人幾何誤差標(biāo)定方案
    5.2 基于UG的葉片拋磨NC代碼生成
        5.2.1 葉片造型
        5.2.2 葉片拋磨走刀方式確定
        5.2.3 UG刀路文件生成
        5.2.4 刀路文件后處理
    5.3 基于ADAMS的加工程序驗證
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及專利



本文編號：3805450