工业机器人末端磨削工具优化设计与实验研究
发布时间：2021-02-09 13:13
汽车覆盖件模具作为加工汽车零件的重要一环,随着汽车行业的快速发展得到了制造业和学术界的广泛关注。汽车覆盖件模具的加工质量直接影响着汽车的品质。在模具的整个制造过程中,表面加工占据着很重要的位置。磨削作为模具加工的一个重要工序,不仅可以提高模具表面的表面质量,还可以有效的改善应力集中的现象。目前传统的磨削方法都是采用手工完成的,不仅费时费力,而且效率低下,对磨削工人的技术要求较高。随着工业机器人的发展以及广泛的应用在制造业中,由于机器人工作空间大、多自由度、具有较好的柔性结构等特点,使得机器人可以加工表面更为复杂的工件,并且具有良好的操作性。因此,在自动化磨削系统中,机器人加工能够发挥更大的优势和潜能。但是由于开发机器人磨削自由曲面的自动化系统的技术相当复杂,所以目前在国内外应用在市场上的磨抛系统非常少。本文研究内容主要是针对目前建立的机器人磨削自由曲面的自动化系统中存在的一些难题进行研究。本文的主要研究内容如下:（1）首先搭建机器人磨削平台,然后在充分考虑磨削工艺对磨削工具的影响以及要求下,设计出一种机器人末端能够夹持的柔性末端磨削工具,这为机器人能够进行柔性磨削提供了前提,同时使模具...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景及研究的意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 课题研究目标及主要研究内容
1.3.1 课题研究目标
1.3.2 课题主要研究内容
第2章 机器人末端磨削工具的结构设计及原理
2.1 引言
2.2 搭建机器人磨削实验平台
2.2.1 机器人的选择
2.2.2 力传感器选择
2.3 末端磨削工具的设计要求
2.4 末端磨削工具的结构设计
2.5 本章小结
第3章 末端磨削工具的仿真分析及参数优化
3.1 引言
3.2 磨削工具中柔性套筒的结构分析及优化
3.2.1 对开四排槽的柔性套筒进行结构优化分析
3.2.2 对开三排槽的柔性套筒进行结构优化分析
3.2.3 对开两排槽的柔性套筒进行结构优化分析
3.3 末端磨削工具动力学仿真
3.3.1 仿真优化实验流程及模型导入
3.3.2 磨削机构拓扑关系简图
3.3.4 约束与载荷
3.3.5 磨削机构虚拟样机
3.3.6 仿真结果分析
3.4 本章小结
第4章 六轴工业机器人的轨迹规划算法及其优化
4.1 引言
4.2 自由曲面轨迹规划的整体方案
4.2.1 传统的曲面加工轨迹规划方法
4.2.2 一种新的曲面磨削运动轨迹规划方案
4.3 刀触点数据的规划及生成
4.3.1 刀触点的路径规划
4.3.2 刀触点数据的生成
4.4 刀位点数据生成及流程框图
4.5 本章小结
第5章 机器人磨削参数优化试验
5.1 引言
5.2 试验平台介绍
5.3 机器人磨削实验
5.3.1 磨削次数优化实验
5.3.2 磨削工具转速优化实验
5.3.3 磨削力优化实验
5.4 本章小结
第6章 全文总结与展望
6.1 总结全文
6.2 未来展望
参考文献
作者简介及硕士期间的研究成果
1.作者简介
2.硕士期间取得学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ADAMS的移栽机末端执行器虚拟设计及参数优化[J]. 申团辉,冯静安,王卫兵,喻俊志. 机械设计. 2019(10)
[2]抛光打磨机器人迎来广阔市场:这些行业领军企业都是怎样布局的?[J]. 康晓博. 中国机电工业. 2016(11)
[3]汽车覆盖件冲压模具材料的合理选用[J]. 杨素华,孙利坚,詹莉. 装备维修技术. 2015(04)
[4]我国工业机器人技术现状与产业化发展战略[J]. 王田苗,陶永. 机械工程学报. 2014(09)
[5]两种并联机构的静刚度及有限元分析[J]. 王南,高鹏,崔国华,郝丽红. 河北工程大学学报(自然科学版). 2013(01)
[6]机器人模具抛光的研究现状与发展趋势[J]. 苏将兵,廖宏谊,苏卿双. 模具工业. 2012(06)
[7]工业机器人光学加工中边缘问题的解决方法[J]. 沙晟春,郭晓凌. 科学技术与工程. 2012(12)
[8]工业机器人加工自由曲面光学元件的方法研究[J]. 沙晟春,陈桂林,雷存栋. 制造业自动化. 2012(05)
[9]基于ADAMS的一种新型六自由度并联机构的参数分析与仿真[J]. 王建平,彭凯. 机械传动. 2011(05)
[10]基于参数线法的填充曲线刀具路径生成方法研究[J]. 淡卜绸,赵亚宁,鲁开讲. 机械设计与制造. 2010(12)
博士论文
[1]机器人与环境间力/位置控制技术研究与应用[D]. 李正义.华中科技大学 2011
[2]空间三自由度并联/混联机构构型、性能与若干应用研究[D]. 高振.中国科学技术大学 2009
硕士论文
[1]复杂曲面零件机器人磨削装置研究[D]. 陈蒙.安徽工程大学 2019
[2]磁场遥操纵抛光的优化设计与试验[D]. 王一霏.吉林大学 2019
[3]基于工业机器人的氧化锆陶瓷手机后盖抛光技术与应用研究[D]. 严智超.河南工业大学 2019
[4]船体标记字机器人焊接技术应用研究[D]. 邵延淼.江苏科技大学 2019
[5]工业机器人轮式抛光技术的研究[D]. 宗亮.苏州大学 2017
[6]大型立式辊磨机关键结构件仿真研究[D]. 李柏林.西南交通大学 2017
[7]用于磨削加工的机器人力控制方法研究[D]. 胡广.华南理工大学 2016
[8]5-DOF并联机器人抛光加工建模与轨迹规划研究[D]. 刘志超.哈尔滨工业大学 2010
[9]机器人辅助抛光系统末端抛光工具的优化设计与轨迹规划[D]. 杜月.哈尔滨工业大学 2010
[10]模具自动抛光机器人的运动控制研究[D]. 王平.湖南大学 2007
本文编号：3025685
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景及研究的意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 课题研究目标及主要研究内容
1.3.1 课题研究目标
1.3.2 课题主要研究内容
第2章 机器人末端磨削工具的结构设计及原理
2.1 引言
2.2 搭建机器人磨削实验平台
2.2.1 机器人的选择
2.2.2 力传感器选择
2.3 末端磨削工具的设计要求
2.4 末端磨削工具的结构设计
2.5 本章小结
第3章 末端磨削工具的仿真分析及参数优化
3.1 引言
3.2 磨削工具中柔性套筒的结构分析及优化
3.2.1 对开四排槽的柔性套筒进行结构优化分析
3.2.2 对开三排槽的柔性套筒进行结构优化分析
3.2.3 对开两排槽的柔性套筒进行结构优化分析
3.3 末端磨削工具动力学仿真
3.3.1 仿真优化实验流程及模型导入
3.3.2 磨削机构拓扑关系简图
3.3.4 约束与载荷
3.3.5 磨削机构虚拟样机
3.3.6 仿真结果分析
3.4 本章小结
第4章 六轴工业机器人的轨迹规划算法及其优化
4.1 引言
4.2 自由曲面轨迹规划的整体方案
4.2.1 传统的曲面加工轨迹规划方法
4.2.2 一种新的曲面磨削运动轨迹规划方案
4.3 刀触点数据的规划及生成
4.3.1 刀触点的路径规划
4.3.2 刀触点数据的生成
4.4 刀位点数据生成及流程框图
4.5 本章小结
第5章 机器人磨削参数优化试验
5.1 引言
5.2 试验平台介绍
5.3 机器人磨削实验
5.3.1 磨削次数优化实验
5.3.2 磨削工具转速优化实验
5.3.3 磨削力优化实验
5.4 本章小结
第6章 全文总结与展望
6.1 总结全文
6.2 未来展望
参考文献
作者简介及硕士期间的研究成果
1.作者简介
2.硕士期间取得学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ADAMS的移栽机末端执行器虚拟设计及参数优化[J]. 申团辉,冯静安,王卫兵,喻俊志. 机械设计. 2019(10)
[2]抛光打磨机器人迎来广阔市场:这些行业领军企业都是怎样布局的?[J]. 康晓博. 中国机电工业. 2016(11)
[3]汽车覆盖件冲压模具材料的合理选用[J]. 杨素华,孙利坚,詹莉. 装备维修技术. 2015(04)
[4]我国工业机器人技术现状与产业化发展战略[J]. 王田苗,陶永. 机械工程学报. 2014(09)
[5]两种并联机构的静刚度及有限元分析[J]. 王南,高鹏,崔国华,郝丽红. 河北工程大学学报(自然科学版). 2013(01)
[6]机器人模具抛光的研究现状与发展趋势[J]. 苏将兵,廖宏谊,苏卿双. 模具工业. 2012(06)
[7]工业机器人光学加工中边缘问题的解决方法[J]. 沙晟春,郭晓凌. 科学技术与工程. 2012(12)
[8]工业机器人加工自由曲面光学元件的方法研究[J]. 沙晟春,陈桂林,雷存栋. 制造业自动化. 2012(05)
[9]基于ADAMS的一种新型六自由度并联机构的参数分析与仿真[J]. 王建平,彭凯. 机械传动. 2011(05)
[10]基于参数线法的填充曲线刀具路径生成方法研究[J]. 淡卜绸,赵亚宁,鲁开讲. 机械设计与制造. 2010(12)
博士论文
[1]机器人与环境间力/位置控制技术研究与应用[D]. 李正义.华中科技大学 2011
[2]空间三自由度并联/混联机构构型、性能与若干应用研究[D]. 高振.中国科学技术大学 2009
硕士论文
[1]复杂曲面零件机器人磨削装置研究[D]. 陈蒙.安徽工程大学 2019
[2]磁场遥操纵抛光的优化设计与试验[D]. 王一霏.吉林大学 2019
[3]基于工业机器人的氧化锆陶瓷手机后盖抛光技术与应用研究[D]. 严智超.河南工业大学 2019
[4]船体标记字机器人焊接技术应用研究[D]. 邵延淼.江苏科技大学 2019
[5]工业机器人轮式抛光技术的研究[D]. 宗亮.苏州大学 2017
[6]大型立式辊磨机关键结构件仿真研究[D]. 李柏林.西南交通大学 2017
[7]用于磨削加工的机器人力控制方法研究[D]. 胡广.华南理工大学 2016
[8]5-DOF并联机器人抛光加工建模与轨迹规划研究[D]. 刘志超.哈尔滨工业大学 2010
[9]机器人辅助抛光系统末端抛光工具的优化设计与轨迹规划[D]. 杜月.哈尔滨工业大学 2010
[10]模具自动抛光机器人的运动控制研究[D]. 王平.湖南大学 2007
本文编号：3025685
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3025685.html
