資源描述：
《基于離線編程的機(jī)器人打磨軌跡規(guī)劃.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第５期（總第２０４期）機(jī)械工程與自動化No．５２０１７年１０月MECHANICAL_ENGINEERING_&_AUTOMATIONOct．文章編號：１６７２‐６４１３（２０１７）０５‐００５２‐０３基于離線編程的機(jī)器人打磨軌跡規(guī)劃１２鄧華健，趙汝海（１．廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，廣東_廣州_５１０００６；２．佛山博文機(jī)器人自動化科技有限公司，廣東_佛山_５２８２２５）摘要：開發(fā)了機(jī)器人打磨拋光系統(tǒng)，并提出一種基于離線編程的機(jī)器人打磨軌跡規(guī)劃方法，利用離線編程軟件快速生成打磨程序，用于復(fù)雜軌跡的打磨。將該方法
2、用于一種不銹鋼三通分水器的拋光打磨，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該方法生成的程序能夠精確地完成打磨作業(yè)，效果良好，具有一定的實(shí)用性。關(guān)鍵詞：機(jī)器人；離線編程；軌跡規(guī)劃；打磨拋光中圖分類號：TP３９１.７___文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A0_引言打磨磨削機(jī)為帶力控的砂帶磨削機(jī)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對手機(jī)外殼、衛(wèi)浴如圖２所示。打磨磨削機(jī)主驅(qū)動電機(jī)為三相電機(jī)，功中的水龍頭、門把手、汽車輪轂等產(chǎn)品的外觀要求越來率為２．２kW，砂帶與接觸輪、張緊輪、驅(qū)動輪、隨動輪越高，但是，科技水平的提高并沒有給這些產(chǎn)品的制造組成一個(gè)四輪柔順裝
3、置，通過繃緊機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)砂帶的過程帶來更多的附加值，這些造型美觀的產(chǎn)品大多仍張力，從而調(diào)節(jié)砂帶或接觸輪與工件的打磨力。圖２然需要純手工的加工方法來制造。中的氣缸調(diào)節(jié)裝置由調(diào)壓閥實(shí)現(xiàn)，其工作原理為：壓手工打磨這些金屬制品存在很多弊端，如：工作車力傳感器裝于檢測氣缸中，由傳感器檢測壓力大小并間噪聲大、粉塵多、光線暗，工作環(huán)境十分惡劣；產(chǎn)品加反饋給控制器；控制器根據(jù)恒力設(shè)定驅(qū)動比例閥工［１－２］工效率和加工精度低，勞動力成本逐年升高。為作，當(dāng)打磨壓力大于設(shè)定的閾值時(shí)，控制器控制氣缸通此，使用以機(jī)器代替人手的砂帶磨削技
4、術(shù)勢在必行，而過滑臺機(jī)構(gòu)帶動砂輪及時(shí)向接觸力變小的方向移動，在各種可運(yùn)用的機(jī)器設(shè)備中，具有高自由度、高靈活性使打磨力變小從而使接觸力保持在一個(gè)恒定區(qū)間；同［３］的工業(yè)機(jī)器人是首選。目前國內(nèi)采用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自理，當(dāng)打磨壓力小于設(shè)定值時(shí)，氣缸向接觸力變大的方動化打磨的企業(yè)相對較少，普遍缺乏比較完善的打磨向移動，從而使磨削力穩(wěn)定。加工設(shè)備和操作方法，大多數(shù)使用機(jī)器人手工示教方法，效率低，精度難以保證。異型件表面不規(guī)則，拋磨設(shè)備與被拋磨表面的相對運(yùn)動復(fù)雜，機(jī)器人動作程序難以編制，對于一些曲面或者較難實(shí)現(xiàn)的軌跡只能結(jié)合手
5、工打磨的方法實(shí)現(xiàn)。雖然這種打磨方法在一定程度上提高了生產(chǎn)效率，但最終還是離不開手工打磨這個(gè)流程。由于打磨工件具有品種多、小批量的特點(diǎn)，針對每一種產(chǎn)品，依靠手工示教的磨削路徑程序編制都圖１機(jī)器人打磨拋光系統(tǒng)圖２_砂帶磨削機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分繁瑣，且精度得不到保證。離線編程可以較好地１．２_系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)解決復(fù)雜曲面的編程問題，能夠快速準(zhǔn)確地生成打磨打磨系統(tǒng)由PLC完成整體的程序邏輯控制，分別程序。因此，結(jié)合離線編程的機(jī)器人打磨系統(tǒng)能提高負(fù)責(zé)機(jī)器人程序的切換、砂帶機(jī)的啟停以及調(diào)速和氣打磨的自動化程度，保證產(chǎn)品質(zhì)量，使效率
6、更高。動夾持器的開合等動作。1_機(jī)器人打磨拋光系統(tǒng)開發(fā)打磨拋光工作站運(yùn)行過程如下：上位機(jī)控制器發(fā)１．１_系統(tǒng)硬件組成出指令，機(jī)器人運(yùn)行至取件臺，自動夾取工件到達(dá)指定開發(fā)的機(jī)器人打磨拋光系統(tǒng)如圖１所示，主要由位置后開啟砂帶機(jī)，機(jī)器人夾持工件按照預(yù)定的程序一臺六軸機(jī)器人與一臺雙工位砂帶磨削機(jī)組成。機(jī)器進(jìn)行打磨作業(yè)；根據(jù)傳感器反饋的信息，在打磨過程中人本體為安川六軸機(jī)器人，型號為MH５０；機(jī)器人控制調(diào)整氣缸壓力以確保打磨質(zhì)量；完成打磨作業(yè)后，主控系統(tǒng)為DX‐１００。制器通知機(jī)器人到達(dá)放件臺，將工件放置于指定位置，國
7、家國際科技合作專項(xiàng)（２０１５DFA１１７００）收稿日期：２０１７‐０３‐０２；修訂日期：２０１７‐０６‐２９作者簡介：鄧華?。ǎ保梗梗暴\），男，廣東廣州人，在讀碩士研究生，研究方向：機(jī)器人離線編程。_２０１７年第５期___________鄧華健，等：基于離線編程的機(jī)器人打磨軌跡規(guī)劃·５３·同時(shí)關(guān)閉砂帶機(jī)。打磨過程中，若系統(tǒng)發(fā)生故障，控制Di（mi，ni，pi），由于圓弧上任意一點(diǎn)的切線容易求得，程序?qū)l(fā)出報(bào)警信息，并停止所有的作業(yè)。一個(gè)作業(yè)程則在圓弧上由軌跡點(diǎn)的法向量和切向量可以求得其第序完成后，如無故障發(fā)生
8、，將進(jìn)入下一個(gè)作業(yè)程序。三個(gè)姿態(tài)向量Ni×Di，至此，圓弧上任意一點(diǎn)都能夠１．３_離線編程系統(tǒng)完全定義。圓弧曲線軌跡點(diǎn)位姿表示如圖４所示，圓在機(jī)器人打磨作業(yè)中，采用手工示教來生成機(jī)器弧曲線可以由一系列離散點(diǎn)插補(bǔ)構(gòu)成。任意軌跡點(diǎn)的人打磨程序，并需要不斷地示教、測試和修改，耗時(shí)較齊次方程為：長，對于復(fù)雜軌跡，示教過程更繁瑣，有的甚至難以實(shí)NiDiNi×DiPi［４］Ti＝．（１）現(xiàn)。因此，本設(shè)計(jì)采用離線
