气动柔顺末端打磨自抗扰力控制

为解决机器人打磨风电叶片过程中由于理想打磨轨迹和实际打磨轨迹有偏差导致打磨质量差的问题,文中设计了一种安装在机械臂末端的气动柔顺末端执行器,气动柔顺末端控制器控制工件的打磨力,机器人控制器控制打磨末端位姿。由于气动柔顺末端力控制过程中存在强非线性、模型不精确及参数摄动、机器人运动、打磨小车振动等不确定性扰动,在气动柔顺末端建模的基础上设计线性扩张状态观测器、跟踪微分器,提出了自抗扰(ADRC)打磨力控制律。仿真和试验结果表明：该方法有效减小了磨削过程中力的波动,提高了风电叶片表面质量,更好地避免了磨削烧伤,具有抗干扰性强、稳定性强及效率高等特点。     

DCM-1型道岔自动打磨机的研制

针对工务系统道岔修复时使用传统手工打磨法,存在质量差、效率低、劳动强度大等缺陷,研制了自动打磨机。通过专用打磨机的投用,解决了道岔打磨中的问题。     

自动化打磨集成工作站设计与实现

针对目前人工打磨效率低、成本高、质量一致性差等现象，设计并实现了具备高柔性、高度灵活性的自动化打磨集成工作站。首先结合人工打磨方式对自动化工作站系统需求展开分析，并进行系统整体设计，随后以PLC、工业机器人为核心设计工作站控制系统，最后调试程序并完成实体零件打磨。试验表明，该工作站可以高效、高质量完成零件打磨。     

一种浮动打磨头结构设计与运动仿真研究

主要针对大型平板铸件打磨过程中调平精度低、操作性差等难题,提出一种自适应打磨头的设计方案。利用三自由度并联平台解决打磨表面自适应的难题。针对浮动自适应三自由度并联平台进行模型抽象及运动学逆解,并利用MATLAB进行并联平台2°范围内设计计算,得到解空间。运用ADAMS搭建三自由度并联模型,选取5种实际典型待打磨平板类铸件特征表面进行自适应仿真实验,验证了并联平台的理论有效性,也即验证了该类新型浮动打磨头的自适应能力能够满足平板类铸件的打磨需求。     

风电叶片表面打磨头结构设计与研究

针对风电叶片表面打磨工序中采用人工打磨存在的打磨效率低、叶片表面粗糙度一致性差等问题,设计了一种以打磨头为主要执行部件的自动打磨设备。通过分析打磨头的运动方式,建立了打磨头的三维结构模型。并使用ANSYS软件对打磨头处于最大转动角度时的结构进行静力学仿真和模态分析,从形变云图、等效应力云图、固有频率可知打磨头结构设计具有较好刚性、最大变形量相对于结构整体较小、且基础频率较高不易产生共振现象,可以满足叶片表面打磨的技术要求。     

爬壁打磨机器人轻量化设计研究

针对大型容器焊缝及热影响区域人工打磨存在效率低、一致性差等问题,根据打磨工艺要求对打磨过程进行了打磨效果及影响因素分析等工艺研究,基于打磨工艺的研究结果对爬壁打磨机器人进行了功能和性能需求分析,建立了总功能图和具体功能原理模型,通过对比分析各功能原理解确定了爬壁打磨机器人的结构方案,详细研究了爬壁打磨机器人的关键结构并进行了样机打磨试验。结果表明:空载转速4 000 r/min、正压力10 N为打磨工艺的最佳参数值;爬壁打磨机器人打磨效率为1.12 m2/h,打磨后壁面呈现镜面效果,粗糙度Ra≤25μm,达到了设计要求,具有较高的工程应用价值。     

稀土金属铸锭自动打磨平台的设计与研究

为了解决人工进行稀土金属铸锭打磨时铸锭表面粗糙不均匀、产生的大量金属粉尘严重影响工人身体健康等问题,设计了一套稀土金属铸锭自动打磨平台系统。自动打磨平台主要包括行走机构、翻转机构、旋转机构和升降机构等,可以完成稀土金属铸锭的取料、变位、卸料等。利用六轴工业机器人和浮动式气动主轴对铸锭表面进行打磨。利用Creo软件对自动打磨平台的主要运动机构进行了运动学仿真分析,得到了机构的运动位移曲线和负载扭矩曲线,仿真结果验证了各机构运动的准确性,得出了伺服系统所需的输出扭矩。仿真结果为系统的控制程序参数设计提供了参考,并为进一步优化结构设计提供了理论依据。     

基于PLC的绝热层打磨机控制系统设计

针对小口径固体火箭发动机舱绝热层的打磨作业对自动化打磨的要求,提出利用三菱FX3U系列PLC和威纶通触摸屏,设计了一种具有正常打磨功能和断点打磨功能的PLC控制系统,该系统能够在正常打磨情况下实现绝热层的自动化打磨,也可在系统发生故障、急停、停断电的情况下实现断点打磨功能。详细论述了打磨机及其控制系统的硬件组成,并给出了打磨速度控制策略和打磨工序控制流程。实际应用结果表明,该绝热层打磨机控制系统具有操作简单、系统运行安全可靠及功能丰富等优点,且人机交互界面易于操作,能够有效地解决人工打磨造成绝热层打磨不均匀和生产效率低等问题。     

基于PI控制的机器人等厚度打磨研究

工业机器人握持打磨工具对铸钢(铁)件做等厚度打磨时,由于铸件尺寸及规划的机器人轨迹均存在误差,磨削轨迹需实时动态调整来保证其等厚度.因磨削厚度与打磨电机的输出扭矩存在正相关性,故设计了一个PI控制器,误差项为打磨电机设定扭矩值与实际输出扭矩值之差,控制器对设定扭矩值进行追踪,其输出的控制量作为对机器人工具中心点(TCP...     

超长筒段内壁螺旋焊缝跟踪打磨控制研究

针对超长筒段内壁螺旋焊缝的打磨需求,设计了一种高精度内壁螺旋线焊缝打磨控制方法,通过速度反馈匹配、视觉图像补偿等多重手段,建立了实时跟踪检测机制,解决了螺旋线焊缝跟踪不同步的问题,实现了焊缝的精确打磨加工。通过实验验证了此控制方法的可行性,采用西门子的控制系统、伺服驱动器、编码器和视觉图像系统,结合机械结构系统,包括滚轮架、柔顺打磨工具、电机及行走轨道等,搭建全闭环软硬件控制系统平台,经过调试验证,通过图像系统实时监控和实际打磨效果的结合,验证了此方法应用于内壁螺旋线打磨的有效性,实现了精确跟踪打磨。     

自适应飞机大翼打磨设备的设计与分析

针对飞机大修时采取的大翼漆层人工打磨方式的不足与提高效率等项需求,利用3维设计软件CATIA,设计了一套大翼漆层去除设备。该设备采用气动式吸盘夹紧、自动恒力磨削等设计,较好地解决了其与大翼装夹、打磨压力控制等问题;利用CATIA完成零部件设计,对设备可行性及工作时可能产生的振动情况进行了分析,结果表明其固有频率远离工作频率。经实践分析,该设备投入使用后,在保证打磨质量、减轻劳动强度的同时,可将工作效率提高4倍以上。     

(八)淬火后导轨修磨机

工件表面经这种淬火后,滚轮所走过的轨迹两旁会出现突起的“毛刺”。这是与滚轮电极接触部位的金属表面在高温下有熔螎现象产生的。这种“毛刺”必须打磨掉,否则,影响光洁度。最简单的打磨方法是手工用油石打磨。这种打磨方法劳动强度大、磨纹杂乱、效率低、质量差。用机械化打磨诚然是会解决这些问题的。这里简单地介绍一下我们在搞了机械化淬火     

大型球罐壁面除漆机器人设计与实验研究

为解决大型球罐压力容器表面三层高强度环氧漆打磨问题,设计了一款大型球罐壁面除漆机器人,并对其开展了实验研究。机器人主要包括爬壁吸附系统和自适应打磨系统。通过对海尔贝克阵列永磁体研究,仿真分析履带结构永磁体吸附力与工作间隙的关系,研发了一款吸附稳定、越障性能优越的爬壁吸附系统;针对弧形壁面打磨情况,设计了一款基于电流反馈的自适应打磨系统,并分析金属丝打磨辊力学模型,研发多样金属丝打磨辊。对机器人进行测试,打磨效果良好,机器人可以对环氧漆打磨并露出金属光泽,且是人工打磨效率的3～10倍。该研究为球罐高强度环氧漆打磨提供了新打磨工具,保证了打磨质量,提高了打磨效率。     

电动磨腻子机

在机械零部件上打磨腻子,是一项劳动强度大的工作。我厂生产的产品,喷漆零件比较多,打磨腻子时,全靠手工,特别是在打磨大的零件时,不仅劳动强度大,效率低,而且质量差。针对这个问题,通过反复研究,多次试验改进,终于试制成功了电动磨腻子机。实践证明,这种     

飞机起落架结构件智能打磨技术研究

为有效保护打磨过程中人员身心安全,消除粉尘噪声污染,提高产品表面加工一致性,开展了飞机起落架结构件智能打磨技术研究,建设了飞机起落架智能打磨单元,根据起落架特有的结构特点,制定了与之匹配的工艺流程。飞机起落架结构件智能打磨单元由ABB六轴机器人、打磨工作台、多工位刀具库、扫描定位系统、负压集尘系统、防护罩以及电控系统等11个模块构成。详细介绍了起落架结构件智能打磨工艺流程、单元组成、数控编程、激光扫描测量、恒力浮动打磨、快换装置等相关技术,打通了起落架结构件智能打磨的产品研制过程,实现了高效化、专业化生产。飞机起落架结构件智能打磨技术为建设柔性、智能、绿色环保的起落架制造装配系统提供了技术支持。开展飞机起落架结构件智能打磨技术研究,是提升起落架质量、性能、效率的必经之路。     

四通件机器人打磨抛光方案设计与工艺研究

针对工业机器人对四通件打磨抛光的特点和工作过程,提出了一种利用工业机器人对五金产品进行打磨抛光方案,研究了机器人力控原理及打磨抛光相关工艺.采用Solidworks建立虚拟样机,设计机器人夹手和定位工装,构建机器人的五金四通件测试平台,研究其打磨测试参数及打磨效果.结果表明,采用240#的砂带进行打磨,砂带转速变化范围1000～1250 r/min,发泡轮硬度为30,砂带机的发泡轮的硬度为40,能够较好地实现本产品的打磨抛光,该方法为相关产品的打磨抛光实际应用提供了理论指导和数据参考,有助于提高生产效率,提高企业经济效益.     

基于电磁变刚度的力控制装置研究

针对传统打磨工艺中接触正压力稳定性差、打磨后表面粗糙度高等问题,基于线圈-永磁铁非接触式共轴组合的电磁交互效应,设计了一种接触力实时可控的变刚度装置。基于Robertson理论,建立线圈-永磁铁电磁系统输入电流到输出力的解析映射模型。在此基础上,采用复化高斯积分方法对电磁力控装置的结构参数进行了优化设计。基于PID算法,设计了该电磁力控装置的自适应力控制策略。最后进行车身表面缺陷机器人自动化打磨对比实验,实验结果表明,电磁力控装置能有效降低打磨后的表面粗糙度,提高表面质量。     

一种基于工业机器人的自动化打磨技术

文章介绍了一种基于工业机器人的自动化打磨技术,旨在提高打磨工序的自动化水平和打磨设备的柔程度。并对铝合金产品特性进行了分析,对机器人的选型、机器人的应用方式、打磨工具的选用、力控及防爆等技术进行了论述。最终实现打磨工序生产工艺升级,为相关企业提供技术参考。     

基于HALCON和C#视觉系统的铸件打磨工作站建立

针对铸造行业大体积工件的搬运、打磨等问题,基于HALCON和C#混合编程方法和工业机器人实验平台,开发了具有视觉抓取技术的工业机器人系统,设计并调试系统各个组成部分,建立视觉定位抓取铸件打磨工作站,实现了工业机器人对工件的精确视觉定位并抓取,提高了铸件打磨效率同时并升级系统安全,为业内解决此类问题提供了一个新的参考。     

新型异形钢板切割件毛刺自动打磨机的设计

钢板切割件的毛刺打磨是一个现实的生产难题,设计一种自动打磨装置对解决这个难题有重要意义。通过研究自动打磨过程的关键要素,确定了自动打磨装置的技术路线。综合运用机电CAD/CAE技术,实现了自动打磨机的机械建模、强度分析和运动控制,为物理样机试制奠定了基础。