阵列式柔性夹具与工业机器人集成系统中工件定位的研究

发布时间：2022-08-11 18:11

　　柔性夹具和工业机器人是柔性生产线上的关键设备。将柔性夹具与工业机器人集成,能有效降低工件装夹的成本和减少生产准备的时间。然而,保证集成系统的生产质量,关键是要实现工件的准确定位。一方面,柔性夹具要准确可靠地定位工件。另一方面,机器人要准确获取工件的位置和姿态。因此,论文将设计的阵列式柔性夹具与工业机器人集成,提出了可靠定位方案的生成方法,建立了定位方案准确性分析的模型,给出了机器人与工件相对位置标定的方法。研究的主要内容如下:1、给出了阵列式柔性夹具与工业机器人的集成方案。研制了一种适用于曲面定位的阵列式柔性夹具,设计了夹具的气路系统。通过机器人的通用输出信号控制气路系统,实现对工件的夹紧和放松。设计了机器人的安装平台,将夹具与机器人集成,并探讨了夹具在手和夹具在侧的两种不同集成方案。2、提出了阵列式柔性夹具定位方案的生成方法和可靠性分析的方法。采用投影法将工件和阵列式柔性夹具定位问题转化为平面图形之间定位问题,将定位支柱看做阵列点,通过工件最大投影面与点的包含关系生成多组定位方案。建立了定位原理的数学模型,给出了定位正确性判定的流程。阐述了定位方案的可靠性分析方法,并对密胺餐具盘模型... 

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题采源、研究背景与意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 柔性夹具
        1.2.2 工件在夹具中的定位方法
        1.2.3 工件坐标系的标定
    1.3 本文的主要研究内容
第二章 柔性夹具与工业机器人的集成
    2.1 阵列式柔性夹具的结构设计
    2.2 气路系统的设计
    2.3 工业机器人与柔性夹具的集成方案
        2.3.1 GP7安装平台的设计
        2.3.2 柔性夹具与工业机器人集成的两种方案
        2.3.3 电主轴的选型
    2.4 本章小结
第三章 可靠定位方案的生成
    3.1 阵列式柔性夹具的可选定位方案
        3.1.1 可选定位支柱的确定
        3.1.2 基于3-2-1的定位方案的生成
    3.2 定位原理与定位方案的可靠性
        3.2.1 定位原理的数学模型
        3.2.2 定位正确性判定
        3.2.3 定位方案可靠性的判别
    3.3 实验
        3.3.1 密胺餐具盘的可靠定位方案
        3.3.2 果盘盖的可靠定位方案
    3.4 本章小结
第四章 定位方案准确性分析
    4.1 定位误差传递模型的建立
        4.1.1 定位误差源分析
        4.1.2 定位误差传递模型
    4.2 基于可靠定位方案的准确性分析
    4.3 实验
        4.3.1 密胺餐具盘的准确定位方案
        4.3.2 果盘盖的准确定位方案
    4.4 本章小结
第五章 机器人与工件相对位置的标定
    5.1 工具和夹具坐标系的建立
    5.2 工具和夹具坐标系的标定
    5.3 工件与机器人相对位置的确定
    5.4 实验
        5.4.1 工具和夹具坐标系的标定
        5.4.2 工件与机器人的定位精度
    5.5 本章小结
第六章 总结和展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
硕士期间研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]大型薄壁件多点定位的初始布局优化算法研究[J]. 王少锋,洪军,王建国,李宝童,杨朝晖.  西安交通大学学报. 2016(05)
[2]基于神经网络与遗传算法的薄壁件多重装夹布局优化[J]. 秦国华,赵旭亮,吴竹溪.  机械工程学报. 2015(01)
[3]检具设计中工件定位方案的自动确定方法[J]. 姜坤,周雄辉,黎旻,孔啸.  计算机集成制造系统. 2014(01)
[4]基于夹具实例信息的定位元件方案自动匹配算法[J]. 秦国华,侯源君,路冬.  农业机械学报. 2014(02)
[5]Staubli激光切割机器人工具标定[J]. 张华君,夏超,叶永龙,丁学亮.  轻工机械. 2013(02)
[6]面向计算机辅助夹具设计的修订式定位方案设计算法[J]. 秦国华,叶海潮,崔跃,鲁宇明.  计算机集成制造系统. 2012(10)
[7]夹具定位误差分析自动建模方法[J]. 吴玉光,张根源,李春光.  机械工程学报. 2012(05)
[8]一种机器人工具坐标系标定方法[J]. 刘成业,李文广,马世国,郅健斌,刘广亮,吴昊.  山东科学. 2012(01)
[9]基于平面模板的机器人TCF标定[J]. 吴聊,杨向东,蓝善清,陈恳.  机器人. 2012(01)
[10]夹具平面定位误差的连杆机构模型及其概率分析[J]. 吴玉光,宋建青.  计算机集成制造系统. 2010(12)

硕士论文
[1]飞机蒙皮加工柔性夹具控制系统的研究[D]. 甄瑞.哈尔滨工业大学 2009



本文编号：3675140