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机器人应用于去打磨学士.doc
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机器人应用于去打磨学士.doc
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摘 要
本文主要介绍了自动去毛刺系统以及六自由度机器人去毛刺的编程,可应用
与当今工业各类汽车轮毂设备的去毛刺,在现实制造加工可以得到广泛,达到解
放生产工人的目的,具有很好的发展前景。根据自动去毛刺系统的设计和机器人
编程设计两个方面,本课题可分为加工平台设计部分、控制系统规划部分、以及
机器人编程三个部分进行设计和控制。首先,整体介绍加工工作站的设计方案,
通过分析比较确定工作站的具体安排。其次,设计加工平台的运动控制系统,
用 step 7 绘制出系统控制的梯形图,完成机械及电路的装配。最后,研究 ABB
工业机器人的编程原理,利用示教编程器 Flexpendant 和离线编程软件
RobotStudio 对机器人路径进行编程。同时,对汽车轮毂去毛刺工艺与轨迹进行
研究,并对轮毂局部位置打磨进行编程举例。
关键词: 工业机器人,去毛刺,控制系统,离线编程
三号黑体加粗
Abstract
This paper mainly introduces the automatic deburring system and six degree of
freedom robotic deburring programming, application and industry today of all kinds
of automobile hub equipment of deburring, in real manufacturing and processing can
be widely, to liberate the purpose of production workers, have very good development
prospect. According to automatic deburring system design of robot programming
design in two aspects, this paper is divided into the processing platform design,
control system planning, and robot programming three part design and control. First,
the overall introduction of the design of the workstation design, through the analysis
of the specific arrangements for the workstation. Secondly, the motion control system
of the design platform is designed, and the ladder diagram of the system controlled by
step 7 is plotted, and the assembly of the machine and circuit is finished..Finally,
programming principle of ABB industrial robots, using teaching programmer
Flexpendant and off-line programming software robotstudio to program the robot's
path. At the same time, the research on the burr process and track of the wheel hub is
carried out, and the local position of wheel hub is also programmed for example..
Keywords: industrial robot, go burr, control system, off-line programming
目 录
1 绪论...................................................................................................................................1
1.1 引言..........................................................................................................................1
1.2 工业机器人应用概述..............................................................................................2
1.2.1 工业机器人在国外的运用现状 ...............................................................2
1.2.2 工业机器人在国内的运用现状.................................................................3
1.2.3 工业机器人的应用前景 ...........................................................................4
1.3 开发汽车轮毂工业机器人自动化加工系统的意义............................................. 5
1.3.1 汽车轮毂加工发展历史............................................................................ 5
1.3.2 本课题的研究意义.................................................................................... 6
1.4 论文构成及研究内容............................................................................................. 7
2 汽车轮毂去毛刺系统的总体设计.................................................................................. 8
2.1 系统整体任务..........................................................................................................8
2.2 机器人工作站的方案设计......................................................................................9
2.2.1 汽车轮毂的生产过程.................................................................................10
2.2.2 机器人工作站的组成和配置.................................................................... 11
2.2.3 机器人的选型及其功能介绍.....................................................................12
2.3 主控系统的方案设计............................................................................................14
2.3.1 PLC 控制器的概述及选型 ........................................................................15
2.3.2 PLC 控制器编程语言 ................................................................................16
2.3.3 PLC 工作程序及说明 ................................................................................18
3 机器人加工程序设计.....................................................................................................18
3.1 工业机器人的控制程序........................................................................................19
3.1.1 机器人的编程方式.....................................................................................20
3.1.2 ABB 机器人的编程语言 RAPID ............................................................21
3.2 机器人去毛刺系统工作程序................................................................................22
3.2.1 机器人加工主程序.....................................................................................24
3.2.2 机器人加工子程序.....................................................................................25
3.2.3 机器人调速程序.........................................................................................26
4 轮毂加工系统中力控制方案运用.................................................................................27
4.1 力控制技术在工业机器人系统中运用的目的....................................................27
4.2 力控制方案在本系统中的选择............................................................................27
4.3 力控制在本系统中的具体运用............................................................................27
4.3.1 力传感器的功能及其选型.........................................................................28
4.3.2 机器人加与力传感器的配合.....................................................................29
4.3.3 加工过程力控制的程序实现.....................................................................30
5 总结 ...............................................................................................................................48
参考文献 .............................................................................................................................49
致谢 .....................................................................................................................................50
1 绪 论
1.1 引言
自工业革命以来,人力劳动已经逐渐被机械所取代,而这种变革为人类社会
创造出巨大的财富,极大地推动了人类社会的进步。工业机器人的出现则是人类
在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。在发达国家中,工业机器人自动化
生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。
工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先
进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备,它涉及机械工程学、电气工程学、
微电子工程学、计算机工程学、控制工程学、信息传感工程学、声学工程学、仿
生学以及人工智能工程学等多门尖端学科。工业机器人是机器人学的一个分支,
可以说它代表了机电一体化的最高成就。
近年来,为了跟上市场越来越快的变化速度,增强市场竞争力,产品的规格
和品种不断变化,更新速度不断加快,这都需要有能达到更高要求自动化程度和
柔性化程度的生产设备。想要提高工厂的生产率、产品质量、可靠性、加工柔性
和制造精度就需要开发适合工厂生产的机器人柔性工作站。
本课题就是针对以上现状,结合工厂实际需求,以 ABB 机器人为基础,运用
简单的力控制技术开发柔性机加工系统。
1.2 工业机器人应用概述
1.2.1 工业机器人在国外的应用现状
在国外,工业机器人技术日趋成熟,已经成为一种标准设备被工业界广泛应
用。从而,相继形成了一批具有影响力的、著名的工业机器人公司,它们包括:
瑞典的 ABB Robotics,日本的 FANUC、Yaskawa,德国的 KUKA Roboter,美国
的 Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T
Robotics , 意 大 利 COMAU , 英 国 的 AutoTech Robotics , 加 拿 大 的 Jcd
International Robotics,以色列的 Robogroup Tek 公司,这些公司已经成为其
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