一种圆柱体小零件机器人自动打磨抛光系统的设计

为了适应大批量生产需要,提高圆柱体小零件生产加工效率,设计了一种机器人高效自动打磨抛光系统。该系统采用机器人自动夹持工件并回转的加工方式,实现了圆柱体零件的径向圆周自动加工;采用翻转台对工件进行上下翻转的加工工艺,实现了圆柱体零件的轴向自动加工。通过一次夹持多个零件进行加工的装夹方式,实现了在一定机器人负载能力下加工效率的最大化;运用模块化设计理念,可根据工艺需求设置多个不同加工工位,实现了工作系统的柔性配置和全流程自动化加工;加装了可调节柔顺装置,实现了工艺参数的可调可控,保证了打磨抛光效果。将该系统应用于不锈钢保温杯的加工。试验结果表明:该系统能够实现圆柱体小零件的大批量高效自动化加工,可以满足实际生产需求。     

方形灭菌器自动打磨抛光机器人控制系统设计

为了提高打磨抛光效率与质量,降低环境污染对人体的伤害,研制一套自动打磨抛光机器人集成控制系统。控制系统以PLC作为主控单元,机器人与打磨抛光末端执行器作为执行单元,与主控单元建立Profinet通信,并基于Qt编程环境设计了上位机人机交互界面和数据库。全面介绍了该套控制系统硬件框架、自动加工控制流程、集成控制系统方案、控制系统通信关键技术、上位机人机交互界面设计及数据库管理设计。经实物验证,该套控制系统打磨效率高,性能可靠且人机友好操作简单。     

自适应管道打磨机器人的通过性分析与仿真

针对管道机器人难以检测打磨管内缺陷且通过性差的问题,设计一种自适应管道内壁检测打磨机器人,研究其在直管、弯管以及障碍管中的通过性能。提出管道机器人的结构方案,分析其行走驱动装置及作业装置特点;建立机器人的运动学模型,结合结构在管道内的受力,对机器人在不同管道内运动的受力状态、几何约束与运动特性进行分析;运用ADAMS仿真软件和整体化仿真方法,对机器人在管道中的通过性能进行仿真分析。结果表明：该机器人可以通过水平直管、弯管和内含10 mm高环形障碍的管道,但机身速度、压力和车轮的接触力存在一定波动;在通过弯管时,采用内外车轮差速、外扩变径机构,可降低内耗、增加贴合力。     

卫浴行业机器人打磨系统的设计

为满足企业生产的需求,开发了一套卫浴修胚机器人系统。简述了该机器人打磨系统的应用前景;设计了机器人打磨胚体系统工作站,介绍其系统硬件选型、机器人系统轨迹路径规划以及工艺调试。通过实际应用证明了该机器人系统的性能。     

基于工业机器人的不锈钢抽油烟机自适应打磨系统的开发

结合人工打磨不锈钢抽油烟机的现场操作,研究不锈钢打磨的要点,将工业机器人技术、比例阀控制技术、力反馈技术、PLC控制技术等结合在一起,利用气动执行元件,通过Solid Works软件进行结构设计,完成了一种基于机器人的自适应不锈钢抽油烟机打磨系统的开发。安装在刚性很强的机器人上的打磨头能在工件表面始终保持恒定的打磨压力,保证了工件的打磨品质。设备实现了打磨的智能化、自动化,不仅可以应用于不锈钢抽油机产品,还易于推广到陶瓷等其它产品表面的打磨,对于提高劳动生产率、提高难于打磨产品的质量具有重大应用价值。     

机器人智能铸件打磨系统

介绍了目前铸件打磨行业的现状，以及当前自动打磨存在的问题及解决措施，通过采用激光检测、三维视觉等辅助工具，对铸件进行轨迹规划及修正，最终实现精准打磨，降低了人工成本，有效提高了铸件的打磨效率。     

基于PLC的自适应压力打磨机器人系统设计

根据打磨机器人对打磨压力控制的要求,进行打磨机械装置、PLC控制系统及压力传感器系统的设计。以一个粗加工后的二维曲面、两个倒圆角面和平面为例进行了打磨。实验结果表明:打磨后的表面更光洁,平整度更高;该方案可以满足打磨机器人对打磨压力的实时控制要求,实现了打磨过程的自动化、智能化。     

基于工业机器人的大型铸件自动化打磨方法

分析了大型铸件质量尺寸大、铸件误差大、清理打磨量大及多品种小批量生产的特点,结合长期以来从事中小铸件自动打磨方面的经验与技术积累,通过视觉定位、视觉引导纠偏以及恒力浮动控制等成熟的技术手段,探索出一条切实可行的自动化集成和控制方案,实现大型铸件的自动打磨,为大型铸件自动化打磨系统工程化的实现探索了方向.     

基于RobotStudio水槽打磨机器人工作站仿真设计

为解决不锈钢水槽四边焊缝自动打磨问题,基于SolidWorks设计了机器人末端执行器等设备,并基于RobotStudio搭建由砂带打磨机、IRB4600机器人、末端执行器等设备组建的水槽打磨机器人工作站仿真平台。根据不锈钢水槽的实际工况设计打磨工艺流程和规划打磨路径,创建打磨工作站的Smart组件并关联常用的I/O信号。利用TCP轨迹跟踪功能以及碰撞监控功能检验各个轨迹点及运动轨迹是否满足工作要求,调用计时器记录打磨时间。在仿真平台中通过离线编程仿真调试可以得到理想的打磨轨迹,供实际运行使用,有利于提高现场编程加工效率,提高焊缝打磨质量。     

汽车水冷机壳铸件机器人打磨工作站设计

汽车电机水冷机壳完成低压铸造后,人工打磨铸件时劳动强度大、打磨工艺成本高、精度差且效率低。设计了一套机器人打磨工作站系统,包含水冷机壳旋转台夹具、IRB2600机器人、双浮动电主轴、护栏4大部件。利用机器人离线仿真软件RobotStudio进行了机器人打磨工作站的布局、动作模拟、打磨路径以及周期节拍的仿真。在实际构建机器人系统之前,先进行了水冷机壳打磨工艺过程中机壳的姿态位置、旋转角度、停顿时间和双浮动主轴的粗、精打磨工艺换刀的设计和试运行,并进一步优化打磨路径及细节来获得更高的打磨质量,为水冷机壳铸件机器人打磨提供真实的验证。该打磨工作站不但可提高去铸造毛刺的效率,也可以实现机器人打磨工作站的连贯性,进而提高电机水冷机壳行业机壳打磨的自动化水平。     

钻石抛磨智能机械手控制系统设计

中国作为钻石生产大国,对于钻石的加工还主要依赖于人工抛磨,然而钻石在抛磨时表现出很强的各向异性,这严重影响了钻石的抛磨效率。针对这个问题,深入研究了钻石的抛磨机制,设计了基于uCOS-Ⅱ的钻石亭面抛磨机械手控制系统,针对钻石的各向异性提出了智能寻优策略的解决方案,并在钻石抛磨机械手上运行,该系统可以通过压力变化准确地识别软抛磨方向,从而实现了钻石的自动化加工,解决了各向异性为钻石加工带来的加工困难且效率低下问题。目前基于该控制系统的智能抛磨机械手已经交付给钻石生产厂商使用,并明显提高了钻石的加工效率和表面质量。     

机器人柔性磨削机床及磨削力补偿研究

介绍了一种用于机器人柔性磨削系统的柔性磨削机床,重点分析了机器人柔性砂带磨削机床转位机构在线实现多工位磨削加工的创新设计,从理论上分析了磨削力补偿机构的恒磨削力补偿原理,为机器人柔性磨削机床的机械设计提供了理论依据.对机器人柔性砂带磨削机床的控制系统也做了介绍.     

机器人磨削工艺参数对系统固有频率影响的试验研究

针对机器人刚性差造成的磨削振动工作模态参数难以预测的问题,建立工艺参数与系统固有频率的关系模型。在简化机器人磨削系统的基础上,提出磨削接触刚度的测量方法。运用摄动法求解振动矩阵方程,将工艺参数与工作模态以磨削接触刚度为纽带联系起来。应用机器人-砂带机磨削平台进行试验验证,改变不同工艺参数测量工作模态,与计算值进行对比,证明数学模型的准确性,并进一步得到不同磨削工艺参数对接触刚度、系统固有频率的影响规律。研究结果为避免或抑制机器人-砂带机磨削系统产生磨削振动以及磨削工艺参数优化提供了参考。     

高精度机器人打磨系统标定算法研究与实现

针对自主研发的机器人打磨系统打磨精度差等问题,通过误差源分析,分别在工具、工件标定算法及实现方面进行了研究。针对打磨使用刀具的特点,选择合适的工具标定算法,设计辅助标定工装,完成了打磨工具的位姿标定,提高了打磨工具的标定精度。同时根据打磨工件标定算法及工件的特点,设计标定块,利用辅助特征点三点标定方法及合理的测量方法,完成了工件的高精度匹配。通过离线编程生成打磨程序,从而实现了高质量、高精度的机器人打磨作业。     

基于特征值坐标的机器人局部抛磨定位方法

提出一种复杂曲面机器人局部抛磨定位方法。在测量点集中选取种子点,利用多元统计学中的协方差矩阵,建立各点相对于旋转和平移坐标变换不变的特征值坐标,以此直接搜索抛磨零件的设计曲面,生成对应点对;进而将各点主轴取向归一化,给出一种计算测量数据和模型曲面间坐标变换的方法;在此基础之上,求解变换矩阵并通过最小距离目标函数选取正确的局部定位坐标变换,实现机器人到复杂曲面指定抛磨区域的准确定位。实验结果显示:该方法简捷、可靠且容易实现,特别适用于复杂曲面零件的局部抛磨加工定位。     

不锈钢铲的高效机械化砂带磨削及抛光工艺研究

针对不锈钢铲形状不规则、手工打磨效率低、环境差、劳动强度大、质量不稳定等问题,提出采用高效砂带磨削的方案,并介绍几种特殊磨头的结构设计和工艺实施。与手工磨削的对比表明:采用新方案可提高效率约3倍,变手工操作为自动化作业,改善作业环境,降低劳动强度,保证产品质量的一致性和稳定性。     

光学精磨抛光机床性能参数的优化设计

在使用光学球面精磨抛光设备的过程中发现诸多问题。分析归纳出该设备整机结构存在的缺陷,针对设备性能的不足开展多参数优化设计,获得光学球面精磨抛光设备的优化设计方案,设计出性能更趋完善、各项功能协调性更好的新一代光学设备。基于优化的设备配置结构,验证新设备的使用性能。证实优化配置结构能有效提高设备的整机性能、使用寿命和生产效率,降低废品率和维修成本。     

机器人辅助机械加工单元控制系统设计

介绍一种机器人辅助机械加工单元控制系统,阐述整个单元的布局及机器人过程控制、气动控制原理、PLC控制原理及软件编程等模块的设计方法。选取S7-200作为系统控制器,主机单元为CPU226,采用GP4401WW作为触摸屏显示器。通过系统调试实现了机器人对数控机床的自动化上下料,降低了劳动强度,提高了生产效率。