基于力控制的机器人柔性研抛加工系统搭建.pdfVIP

DesignandResearch设计与研究 基于力控制的机器人柔性研抛加工系统搭建木 高 强 田凤杰 宋建新 (沈阳理Z-大学机械Z-程学院，辽宁沈阳 110159) 摘 要：为了实现曲面的自动化柔性研抛光整加工，研发了一套基于力控制的机器人柔性 自动研抛 曲面加 工系统。整套系统结构平台主要由工业机器人及运动控制器、力／力矩六维传感器、柔性研抛工具、 控制计算机和空气压缩机等组成，并简要介绍了系统之间的通讯方式及通信协议。设计了一款新 的机器人末端柔性研抛工具 ，该工具能够模仿手工研抛加工，克服 了机器人刚度与柔性之 间的矛 盾。整套系统实现了基于力控制的研抛光整加工 。保证了在~jn-r过程中切削力的平稳，提高了Jj~-r 质量。 关键词 ：精密Jja-r；机器人研抛 ；Jjn-r质量；力控制；研抛工具 中图分类号：TH122 文献标识码 ：A Designofflexiblesystem forroboticgrindingandpolishingbasedonforcecontro GAOQiang，TIANFengjie，SONGJianxin (SchoolofMechanicalEngineering，ShenyangLigongUniversity，Shenyang110159，CHN) Abstract：Inordertocompleteautomaticandflexiblefinishingmachiningonfreeform surface，arobotgrindingand polishingsystem wasestablishedbasedon forcecontro1．Thesystem composesofrobotand controller， force／momentsensor，flexiblemachiningtool，computerandaircompressor．Communicationmodeand protocolwerebrieflyintroducedamongparts．A new activeandpassiveflexiblepolishingtoolinstalledon robotendeffeetorwasdesigned，which isabletoimitatemanualgrindingandpolishingandovercome thecontradictionbetweentherigidityandflexibilityofrobot．Thesystem implementsthegrindingand polishingbasedonforcecontrol，whichguaranteesthestationaryofcuttingforceandimprovesthema— chiningquality． Keywords：precisionmachining；robotgrindingandpolishing；machiningquality；forcecontrol；machiningtool 在 曲面工件的加工过程中，一般都要经过粗加工、 触力，并能够实时监测显示研抛工具与工件之间的接 精加工和光整加工 阶段，才能获得 良好的加工质 触压力波动。工业机器人特有的柔性特征，使其非常 量…。近年来，随着计算机技术和现代控制理论等相 适合于曲面的自动化研抛光整加工。为了降低此类工 关科技的高速发展，以五轴加工为代表的柔性加工 日 件的制造成本，缩短制造周期，避免人为因素对于曲面 趋完善，已实现了曲面的 自动化粗、精加工，但后期的 生产加工的不利影响，本课题专门设计了研抛工具安 光整加工主要还依靠熟练工人的手工操作，生产效率 装在工业机器人上来代替人工的手工操作