基于六自由度机械臂的鱼竿自动拉漆系统研制
发布时间：2021-07-01 13:04
随着中国经济实力提升及群众生活水平提高,越来越多的人们参与到垂钓这种有氧户外运动。钓鱼竿是垂钓的主要工具,我国渔具行业拥有超过3000家企业,市场对钓鱼竿需求量大,质量要求较高。据统计,钓鱼竿材质分多个种类,目前市面大多流行是碳素竿材质的钓竿,因为碳素竿具有韧性好,抗折抗压强度高,重量轻,灵敏度高等优点,深受广大消费者喜爱。在钓竿批量生产中杆体是关键零部件,而拉漆是加工杆体的一道关键工序。传统的拉漆方式是由工人手动完成,不但工作效率低,而且所使用到的油漆里面,含有对人体有害的化学成分。因此,拉漆过程中自动化水平的提高,是整个产业亟需解决的问题。该文研究内容是基于六自由度机械臂的鱼竿自动拉漆系统研制。首先参照人工拉漆动作,结合机械臂的数学运动学理论,对人工拉漆动作拆解分析,完成Robot Studio仿真软件上程序的开发编程工作;然后完成实验配件的硬件选型以及采购,拉漆平台的硬件搭建以及安装;最后经过工艺参数的设定以及程序软件优化,现场安装调试,设计出一套符合实际生产需要的鱼竿拉漆系统。该机械臂智能设备可以模拟人工拉漆动作,实现鱼竿全自动上料、鱼竿检测、入料、拉漆及放料的生产工艺,尤其在...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人工加工鱼竿现状Figure1.1Thestatusquoofartificialprocessingoffishingrod
基于六自由度机械臂鱼竿拉漆系统研制4率，胶皮圆孔的刮漆使得鱼竿上的涂漆更为均匀，与直接刷漆相比质量有较大提升，但是该过程与直接刷漆一样，离不开工人的手工操作，工人需要消耗大量的体力，并且仍然会处在充满漆料的生产环境中，漆料中有机溶剂蒸气对人体一定的伤害，人体呼吸道吸入的这些气体，首先会影响身体肺部，然后有害物质经过血液或淋巴管影响到其他器官，造成不同程度的中毒现象，也就是说，这种操作方式仍然会对工人的身体造成伤害（王大伟等，2019）。2018年上半年，丛培和研制出一种平抽拉漆装置（丛培和等，2018），平抽装置如图1.2所示，该装置由拉漆支架、插杆涂漆筒、拉漆盛放筒、压漆板和压漆驱动器组成，拉漆盛放筒内设有盛满油漆的盛放袋，油漆盛放袋的开口边缘固定在卡接槽处，通过挡圈在卡接槽内实现油漆盛放袋的固定，通过压漆驱动器驱动压漆板，将压漆板上移挤压油漆盛放袋，进而将袋内的油漆挤进插杆涂漆筒内进行料竿的涂漆。该装置结构简单、使用方便，但拉漆质量一般。目前国外对鱼竿拉漆方面的文献暂未发现。注：1-拉漆支架2-插杆涂漆筒3-拉漆盛放筒4-压漆板5-拉漆拉皮6-挡圈7-抽拉孔8-连接拉钩9-连接底板10-U型铰拉把手11-连接套杆12-驱动杆13-直角板14-驱动丝母15-驱动丝杠16-旋转电机17-导向杆18-漆位探测头图1.2平抽装置图Figure1.2Flatpumpingdiagram
绪论5另外，朱勇等人也研发出一种鱼竿自动拉漆设备（朱勇等，2018），如图1.3所示，包括对鱼竿进行涂漆作业的拉漆装置、将鱼竿送入拉漆装置中的上料装置，涂漆完毕将鱼竿从拉漆装置中取出的转移装置。在拉漆装置中，拉漆工作台的顶部设有能前后滑移的支架，滑动支架前部上下滑动连接处，设置有侧滑座，之间转动连接一根转动杆，转动杆上带动漆盒；同样，拉漆工作台的前端安装前支架及转动杆，转动杆上有拉漆夹爪。该鱼竿自动拉漆设备在一定程度上，节约了人工成本，提高生产效率。1-对鱼竿进行涂漆作业的拉漆装置2-将鱼竿送入拉漆装置中的上料装置3-将涂漆完毕的鱼竿从拉漆装置中取出的转移装置图1.3一种鱼竿自动拉漆设备Figure1.3Afishingrodautomaticpaintingequipment但是上述两种设备都有如下问题：（1）为保证鱼竿拉漆质量要求，鱼竿厂拉漆工序要求工人严格按照传统工艺来操作，在手工拉漆工序中要求工人先将漆盒翻转，使得鱼竿的根部与漆盒中的油漆充分接触，然后在抽料过程中手动让漆盒缓缓回原位，此过程中始终保持鱼竿与胶皮处于垂直状态，这样才能保证拉漆质量要求。而该公司只能实现水平方向拉漆，很显然不能达到鱼竿拉漆的质量要求。（2）要求鱼竿拉漆的长度都是一致的，不能实现多规格长度的鱼竿拉漆。（3）漆料有可能从鱼竿端部渗入竿中，现在使用较多的插接式钓竿大多由多节相互插接组成，在安装时由细到粗插接而成，因此，这些装置拉漆之后，将极大地影响后续的安装。近年来，我国工业机器人安装使用量位居全球首位，占全球机器人生产总量高达90%，远远超过瑞士、日本、德国等国家，我国工业机器人产业步入快速发展的阶段，
【参考文献】：
期刊论文
[1]工业机器人应用对中国制造业就业的影响——基于行业层面的经验证据[J]. 韩民春,乔刚. 管理现代化. 2020(02)
[2]工业机器人在现代制造行业中的应用[J]. 冀亮亮,吕娟娟. 科技风. 2020(07)
[3]基于机械臂的隧道波纹钢支护结构装配控制技术探究[J]. 李晓冉,丁文其. 隧道建设(中英文). 2020(04)
[4]一种长悬臂梁结构动力学建模方法[J]. 赵宇飞,张中哲,李科,王燕波,程远超. 导弹与航天运载技术. 2020(01)
[5]水库生态牧场绿色发展模式与技术对策的思考[J]. 叶少文,张堂林. 科技促进发展. 2020(02)
[6]碳纤维增强树脂基复合材料的应用及展望[J]. 于海宁,高长星,王艳华. 合成纤维工业. 2020(01)
[7]Discerning Weld Seam Pro les from Strong Arc Background for the Robotic Automated Welding Process via Visual Attention Features[J]. Yinshui He,Zhuohua Yu,Jian Li,Lesheng Yu,Guohong Ma. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2020(01)
[8]隧道复杂障碍物环境中机械臂避障方法研究[J]. 许继葵,石银霞,单鲁平,徐研,蒋勋. 自动化技术与应用. 2020(01)
[9]自动扶梯的PLC单片机化控制探讨[J]. 霍海波. 佳木斯职业学院学报. 2020(01)
[10]基于多自由度气动机械手位置伺服系统稳定性控制研究[J]. 高红英,林希,樊爱珍. 液压气动与密封. 2020(01)
硕士论文
[1]机器人实时书写控制研究[D]. 张德舟.南京邮电大学 2019
[2]六轴机器人奇异点规避与轨迹规划研究[D]. 周辉.安徽工程大学 2019
[3]遥操作排爆机器人研制及其运动控制研究[D]. 陈涛.山东大学 2019
[4]民国舟山渔业与渔文化文献整理及当代价值研究[D]. 秦露萍.浙江海洋大学 2019
[5]深圳桃源钓具有限公司营销策略研究[D]. 陈杰.兰州大学 2018
[6]基于大挠度理论的钓鱼竿调性曲线计算及其设计方法[D]. 孟小舜.哈尔滨工业大学 2018
本文编号：3259185
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人工加工鱼竿现状Figure1.1Thestatusquoofartificialprocessingoffishingrod
基于六自由度机械臂鱼竿拉漆系统研制4率，胶皮圆孔的刮漆使得鱼竿上的涂漆更为均匀，与直接刷漆相比质量有较大提升，但是该过程与直接刷漆一样，离不开工人的手工操作，工人需要消耗大量的体力，并且仍然会处在充满漆料的生产环境中，漆料中有机溶剂蒸气对人体一定的伤害，人体呼吸道吸入的这些气体，首先会影响身体肺部，然后有害物质经过血液或淋巴管影响到其他器官，造成不同程度的中毒现象，也就是说，这种操作方式仍然会对工人的身体造成伤害（王大伟等，2019）。2018年上半年，丛培和研制出一种平抽拉漆装置（丛培和等，2018），平抽装置如图1.2所示，该装置由拉漆支架、插杆涂漆筒、拉漆盛放筒、压漆板和压漆驱动器组成，拉漆盛放筒内设有盛满油漆的盛放袋，油漆盛放袋的开口边缘固定在卡接槽处，通过挡圈在卡接槽内实现油漆盛放袋的固定，通过压漆驱动器驱动压漆板，将压漆板上移挤压油漆盛放袋，进而将袋内的油漆挤进插杆涂漆筒内进行料竿的涂漆。该装置结构简单、使用方便，但拉漆质量一般。目前国外对鱼竿拉漆方面的文献暂未发现。注：1-拉漆支架2-插杆涂漆筒3-拉漆盛放筒4-压漆板5-拉漆拉皮6-挡圈7-抽拉孔8-连接拉钩9-连接底板10-U型铰拉把手11-连接套杆12-驱动杆13-直角板14-驱动丝母15-驱动丝杠16-旋转电机17-导向杆18-漆位探测头图1.2平抽装置图Figure1.2Flatpumpingdiagram
绪论5另外，朱勇等人也研发出一种鱼竿自动拉漆设备（朱勇等，2018），如图1.3所示，包括对鱼竿进行涂漆作业的拉漆装置、将鱼竿送入拉漆装置中的上料装置，涂漆完毕将鱼竿从拉漆装置中取出的转移装置。在拉漆装置中，拉漆工作台的顶部设有能前后滑移的支架，滑动支架前部上下滑动连接处，设置有侧滑座，之间转动连接一根转动杆，转动杆上带动漆盒；同样，拉漆工作台的前端安装前支架及转动杆，转动杆上有拉漆夹爪。该鱼竿自动拉漆设备在一定程度上，节约了人工成本，提高生产效率。1-对鱼竿进行涂漆作业的拉漆装置2-将鱼竿送入拉漆装置中的上料装置3-将涂漆完毕的鱼竿从拉漆装置中取出的转移装置图1.3一种鱼竿自动拉漆设备Figure1.3Afishingrodautomaticpaintingequipment但是上述两种设备都有如下问题：（1）为保证鱼竿拉漆质量要求，鱼竿厂拉漆工序要求工人严格按照传统工艺来操作，在手工拉漆工序中要求工人先将漆盒翻转，使得鱼竿的根部与漆盒中的油漆充分接触，然后在抽料过程中手动让漆盒缓缓回原位，此过程中始终保持鱼竿与胶皮处于垂直状态，这样才能保证拉漆质量要求。而该公司只能实现水平方向拉漆，很显然不能达到鱼竿拉漆的质量要求。（2）要求鱼竿拉漆的长度都是一致的，不能实现多规格长度的鱼竿拉漆。（3）漆料有可能从鱼竿端部渗入竿中，现在使用较多的插接式钓竿大多由多节相互插接组成，在安装时由细到粗插接而成，因此，这些装置拉漆之后，将极大地影响后续的安装。近年来，我国工业机器人安装使用量位居全球首位，占全球机器人生产总量高达90%，远远超过瑞士、日本、德国等国家，我国工业机器人产业步入快速发展的阶段，
【参考文献】：
期刊论文
[1]工业机器人应用对中国制造业就业的影响——基于行业层面的经验证据[J]. 韩民春,乔刚. 管理现代化. 2020(02)
[2]工业机器人在现代制造行业中的应用[J]. 冀亮亮,吕娟娟. 科技风. 2020(07)
[3]基于机械臂的隧道波纹钢支护结构装配控制技术探究[J]. 李晓冉,丁文其. 隧道建设(中英文). 2020(04)
[4]一种长悬臂梁结构动力学建模方法[J]. 赵宇飞,张中哲,李科,王燕波,程远超. 导弹与航天运载技术. 2020(01)
[5]水库生态牧场绿色发展模式与技术对策的思考[J]. 叶少文,张堂林. 科技促进发展. 2020(02)
[6]碳纤维增强树脂基复合材料的应用及展望[J]. 于海宁,高长星,王艳华. 合成纤维工业. 2020(01)
[7]Discerning Weld Seam Pro les from Strong Arc Background for the Robotic Automated Welding Process via Visual Attention Features[J]. Yinshui He,Zhuohua Yu,Jian Li,Lesheng Yu,Guohong Ma. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2020(01)
[8]隧道复杂障碍物环境中机械臂避障方法研究[J]. 许继葵,石银霞,单鲁平,徐研,蒋勋. 自动化技术与应用. 2020(01)
[9]自动扶梯的PLC单片机化控制探讨[J]. 霍海波. 佳木斯职业学院学报. 2020(01)
[10]基于多自由度气动机械手位置伺服系统稳定性控制研究[J]. 高红英,林希,樊爱珍. 液压气动与密封. 2020(01)
硕士论文
[1]机器人实时书写控制研究[D]. 张德舟.南京邮电大学 2019
[2]六轴机器人奇异点规避与轨迹规划研究[D]. 周辉.安徽工程大学 2019
[3]遥操作排爆机器人研制及其运动控制研究[D]. 陈涛.山东大学 2019
[4]民国舟山渔业与渔文化文献整理及当代价值研究[D]. 秦露萍.浙江海洋大学 2019
[5]深圳桃源钓具有限公司营销策略研究[D]. 陈杰.兰州大学 2018
[6]基于大挠度理论的钓鱼竿调性曲线计算及其设计方法[D]. 孟小舜.哈尔滨工业大学 2018
本文编号：3259185
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/scyylw/3259185.html
