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1、机器人研磨抛光工艺研究与实现12王瑞芳,徐方(1.沈阳航空工业学院,辽宁沈阳110034;2.中国科学院沈阳自动化研究所,辽宁沈阳110016)摘要:机器人研磨抛光工艺研究建立在大量机器人磨抛试验的基础上。本文针对加工对象有机玻璃,在满足被加工工件质量的前提下,确定了机器人研磨抛光加工时磨片的合理使用顺序、规划加工路径和安排正交试验,以获得机器人磨抛加工的最优工艺参数组合,并制定机器人磨抛的加工策略。最后通过机器人研磨抛光加工实例,进一步验证了机器人的研磨抛光工艺知识有其合理性。关键词:机器人;研磨抛光;正交试验;最优工艺参
2、数中图分类号:TG692;TP242.3文献标志码:B飞机机窗一般由有机玻璃制成,在起飞与降落玻璃的抛磨加工,结合工人磨抛加工经验,通过大量时,玻璃屡遭大气中沙尘的碰撞,一定时间后机窗玻机器人磨抛试验获得机器人磨抛工艺知识,其中包璃的表面就会变得十分粗糙,严重影响透明度,因此括:确定机器人磨抛加工时磨片的合理使用顺序;规必须对机窗玻璃进行磨抛修复。采用传统的手工研划加工路径;安排正交试验获得机器人磨抛加工的磨抛光方法,不仅费时费力,且很难保证加工质量的最优工艺参数组合;制定机器人磨抛加工策略等。一致性;同时工业现场的噪声、粉尘也严
3、重影响工人1研磨抛光机器人系统的健康。采用机器人对机窗的有机玻璃进行磨抛加工,本文中的研磨抛光机器人系统由五轴框架式加对于提高加工效率、保证产品质量、降低工人劳动强工机器人机械本体、高精度伺服转台、机器人主控制[13]度具有十分重要的意义。实现机器人研磨抛光器、主计算机等组成,能对不同外形尺寸的工件实施的关键是机器人研磨抛光工艺知识。本文针对有机高质量、高精度的研磨抛光,且能实现机器人手腕处度的量化因子分别为5和1;设定PID控制器初始预定运行要求运行的目的,尤其是在减速至停车阶的比例、积分、微分参数分别为3、0.03和0.07。
4、段,不但克服了人为干预时不良后果的发生,而且大在MATLAB工作区输入仿真参数:m=9500,L0大缓解了制动时的机械冲击和钢丝绳的振动,实现=40,L=500,v=9,v0=0.5,t0=20,a1=0.75,a2=0.了安全、平稳停车。在矿井提升机上采用模糊PID75,g=9.8,kv=5,kac=1,kp=3,ki=0.03,kd=0.07(控制是非常理想的,同时该控制系统也可以应用于在模块中无法使用,用p替代);回车激活。对控制精度和反应速度要求比较高的其它设备上。仿真结果如图3所示。[参考文献][1]矿井提升机故障处理和
5、技术改造!编委会.矿井提升机故障处理和技术改造[M].北京:机械工业出版社,2005.[2]李士勇.模糊控制、神经控制和智能控制理论[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004.[3]叶涛.模糊控制与系统[M].西安:西安交通大学出版社,1998.[4]薛斯远.矿井提升机控制系统中的模糊控制[J].山西冶金,2007(8):1719.图3模糊PID控制下矿井提升机的速度[5]陈桂明.应用MATLAB建模与仿真[M].北京:科学出与时间的关系(Xt(s),Yv(m/s))版社,2001.从仿真结果来看,模糊PID控制下的矿井提
6、升[6]侯力.基于MATLAB的2种FUZZYPID控制器的设计与仿真[J].机械与电子,2007(1):7072.机具有良好的动态指标,响应快,超调小,稳态误差也小。作者简介:陈惠贤(1966),男,研究员,主要从事机电一体化及先进制造技术方面的教学与科研工作。4结语收稿日期:2008年1月21日采用模糊PID控制使矿井提升机达到了按照责任编辑吕菁新技术新工艺!∀数字技术与机械加工工艺装备2008年第9期∀19∀负载力和力矩的检测,以保护工件和提高加工质量。保持垂直,从而获得最佳的加工效果。当表面划痕深度小于0.1mm
7、的飞机机窗玻璃(划23最优磨抛工艺参数的正交试验痕深度过大的是废品,不需再研磨抛光),通过研磨正交试验是从全面试验中挑选出部分有代表性抛光机器人系统加工后,可以达到期望的飞机机窗的点进行试验,即用正交表来合理安排试验。能够[4]玻璃表面粗糙度的要求(Ra<0.02m)。通过代表性很强的少数次试验,搞清各个因素对试验指标的影响情况,确定因素的主次顺序,找出较好2机器人研磨抛光工艺[6]的生产条件或最优参数组合。机器人在研磨抛光时,其手部固定有电机驱动231制定参数水平表旋转的磨抛工具,磨抛工具前端安装有研磨抛光用机器人研磨
8、抛光试验中,影响去除量(即工件去的磨片,由磨抛工具带动磨片高速旋转进行研磨抛除厚度)的主要因素是磨片与工件间的法向作用力光加工。当研磨加工时,要一边研磨一边用水冲刷;F、机器人行走速度v(机器人磨抛工具沿工件表面在抛光加
