学 校 编 码 :10384 分 类 号 密 级 _ 学 号 :19920091152488 UDC 硕 士 学 位 论 文 基 于 精 确 力 控 制 和 离 线 编 程 的 工 业 机 器 人 磨 削 系 统 研 究 Research on Industrial Robotic Grinding System Based on Precise Force Control and Off-line Programming 朱 晓 明 指 导 教 师 姓 名 : 席 文 明 教 授 专 业 名 称 : 机 械 设 计 及 理 论 论 文 提 交 日 期 :2012 年 5 月 论 文 答 辩 时 间 :2012 年 5 月 学 位 授 予 日 期 :2012 年 5 月 答 辩 委 员 会 主 席 : 评 阅 人 : 2012 年 5 月
厦 门 大 学 学 位 论 文 原 创 性 声 明 本 人 呈 交 的 学 位 论 文 是 本 人 在 导 师 指 导 下, 独 立 完 成 的 研 究 成 果 本 人 在 论 文 写 作 中 参 考 其 他 个 人 或 集 体 已 经 发 表 的 研 究 成 果, 均 在 文 中 以 适 当 方 式 明 确 标 明, 并 符 合 法 律 规 范 和 厦 门 大 学 研 究 生 学 术 活 动 规 范 ( 试 行 ) 另 外, 该 学 位 论 文 为 席 文 明 课 题 ( 组 ) 的 研 究 成 果, 获 得 席 文 明 课 题 ( 组 ) 经 费 或 实 验 室 的 资 助, 在 工 业 机 器 人 应 用 实 验 室 完 成 声 明 人 ( 签 名 ): 年 月 日
厦 门 大 学 学 位 论 文 著 作 权 使 用 声 明 本 人 同 意 厦 门 大 学 根 据 中 华 人 民 共 和 国 学 位 条 例 暂 行 实 施 办 法 等 规 定 保 留 和 使 用 此 学 位 论 文, 并 向 主 管 部 门 或 其 指 定 机 构 送 交 学 位 论 文 ( 包 括 纸 质 版 和 电 子 版 ), 允 许 学 位 论 文 进 入 厦 门 大 学 图 书 馆 及 其 数 据 库 被 查 阅 借 阅 本 人 同 意 厦 门 大 学 将 学 位 论 文 加 入 全 国 博 士 硕 士 学 位 论 文 共 建 单 位 数 据 库 进 行 检 索, 将 学 位 论 文 的 标 题 和 摘 要 汇 编 出 版, 采 用 影 印 缩 印 或 者 其 它 方 式 合 理 复 制 学 位 论 文 本 学 位 论 文 属 于 : ( )1. 经 厦 门 大 学 保 密 委 员 会 审 查 核 定 的 保 密 学 位 论 文, 于 年 月 日 解 密, 解 密 后 适 用 上 述 授 权 ( )2. 不 保 密, 适 用 上 述 授 权 ( 请 在 以 上 相 应 括 号 内 打 或 填 上 相 应 内 容 保 密 学 位 论 文 应 是 已 经 厦 门 大 学 保 密 委 员 会 审 定 过 的 学 位 论 文, 未 经 厦 门 大 学 保 密 委 员 会 审 定 的 学 位 论 文 均 为 公 开 学 位 论 文 此 声 明 栏 不 填 写 的, 默 认 为 公 开 学 位 论 文, 均 适 用 上 述 授 权 ) 声 明 人 ( 签 名 ): 年 月 日
摘 要 摘 要 目 前, 中 国 已 经 成 为 全 球 最 大 的 卫 浴 产 品 生 产 与 销 售 国 家, 卫 浴 洁 具 占 世 界 总 量 的 30%, 卫 浴 配 件 约 占 世 界 总 量 的 35% 在 卫 浴 洁 具 行 业 的 生 产 中, 很 多 产 品 需 要 磨 削 抛 光, 卫 浴 洁 具 产 品 的 磨 削 抛 光 主 要 采 取 人 工 作 业 人 工 磨 削 水 暖 洁 具 存 在 产 品 质 量 一 致 性 差 档 次 低 等 问 题, 更 为 严 重 的 是 人 工 磨 削 产 生 的 噪 声 和 粉 尘 容 易 使 工 人 患 上 职 业 病, 影 响 身 体 健 康 随 着 企 业 用 工 成 本 的 升 高 和 招 工 困 难 问 题 的 出 现, 人 工 磨 削 已 经 严 重 制 约 着 我 国 水 暖 洁 具 卫 浴 产 业 的 升 级 和 健 康 发 展 随 着 工 业 自 动 化 的 迅 速 发 展, 工 业 机 器 人 已 成 为 自 动 化 的 核 心 装 备, 在 众 多 领 域 得 到 了 应 用, 以 工 业 机 器 人 为 核 心 的 自 动 化 磨 削 系 统 也 得 到 了 良 好 的 发 展, 工 业 机 器 人 磨 削 系 统 可 以 很 好 地 解 决 人 工 磨 削 存 在 的 问 题 针 对 水 暖 产 品 的 磨 削 特 点, 本 文 主 要 研 究 了 基 于 精 确 力 控 制 和 离 线 编 程 的 工 业 机 器 人 磨 削 系 统, 并 对 砂 带 磨 削 机 的 功 能 及 关 键 结 构 ( 调 偏 机 构 进 给 机 构 和 中 间 轮 机 构 ) 的 设 计 进 行 了 分 析 介 绍 了 力 控 轮 建 模 力 控 制 原 理, 在 力 控 制 的 基 础 上 介 绍 了 工 具 坐 标 系 的 标 定 原 理 与 方 法 以 及 夹 具 坐 标 系 的 标 定 方 法, 为 工 业 机 器 人 离 线 编 程 的 应 用 提 供 了 理 论 依 据 同 时 分 析 了 示 教 编 程 和 离 线 编 程 的 特 点, 阐 述 了 砂 带 磨 削 中 的 工 业 机 器 人 离 线 编 程 原 理 利 用 线 激 光 器 配 合 摄 像 机 对 工 业 机 器 人 夹 持 工 件 产 生 的 姿 态 偏 差 进 行 了 测 量 最 后 介 绍 了 工 业 机 器 人 磨 削 系 统 的 实 验, 通 过 磨 削 实 验 结 果 分 析, 验 证 了 系 统 所 用 关 键 技 术 的 有 效 性 系 统 采 用 精 确 的 力 控 制 技 术, 保 证 了 工 件 表 面 均 匀 的 磨 削 量 ; 运 用 独 特 的 标 定 技 术 解 决 了 理 论 模 型 与 实 际 对 象 之 间 的 位 姿 关 系 一 致 性 问 题, 在 此 基 础 上 运 用 离 线 编 程 技 术, 提 高 了 工 业 机 器 人 应 用 的 自 动 化 程 度 产 品 加 工 质 量 和 生 产 效 率 ; 对 零 件 磨 削 时 夹 持 误 差 的 校 正 研 究, 使 得 工 业 机 器 人 程 序 具 有 了 可 移 植 性, 同 时 提 高 了 工 件 的 磨 削 精 度 关 键 词 : 磨 削 ; 力 控 制 技 术 ; 离 线 编 程
Abstract Abstract At present, China has become the largest bathroom products production and sales of country in the world. Sanitary Wares accounted for 30% and bathroom accessories accounted for about 35% of the world's total. Many products require grinding and polishing in the sanitary wares industry, Grinding and polishing of sanitary wares mainly by hand. Grinding the plumbing and Sanitary Wares have many problem like poor consistency and low grade, even more serious is the noise and dust easily lead to workers suffering from occupational diseases, that is bad for their health. With the problems that increased wages and reduced staff arise, manual grinding has been seriously hampered the upgrading and healthy development of the plumbing sanitary wares industry in China. With the rapid development of industrial automation,industrial robot has become the core equipment and widely used in various fields. Automated grinding system based on industrial robots has also been a good development. Industrial robot grinding system can solve the problems of artificial grinding. According to the grinding characteristics of the plumbing and sanitary wares, This paper studied the Industrial robot grinding system based on the precise force control and offline programming, analysis the function and the design of important structure(error compensation structure, mechanical feed structure and the middle wheel structure) of abrasive belt grinding machine; describes the modeling of force control wheel and force control principle; Introduction the Calibration principle of the tool coordinate system and the calibration method of the fixture coordinate system based on the force control, it provides a theoretical basis for the application of industrial robot s off-line programming. This paper analyzes the characteristics of teach programming and off-line programming, describes the principle of industrial robot s offline programming in abrasive belt grinding application; use the line laser and camera to measure the attitude error which is generated when industrial robot
Abstract hold the fixture. Finally, the paper introduces the experiment of the industrial robot grinding system, analyzes the result of grinding experimental, and proved the key technologies in this system are effective. The precise force control technology to ensure the average of grinding removal on the surface of workpiece in this system; The unique calibration technology to solve the problem of same position and attitude between the theoretical model and actual object, then use the off-line programming technology to improve the degree of automation of industrial robot applications, the quality of product and production efficiency; The paper researches the error which is generated when industrial robot hold the fixture, On this basis, the industrial robot program can be transplanted, and the grinding accuracy is improved. Key words:grinding; force control technology; off-line programming
目 录 目 录 第 1 章 绪 论... 1 1.1 引 言... 1 1.2 工 业 机 器 人 砂 带 磨 削 技 术 的 发 展 现 状... 2 1.2.1 国 外 研 究 现 状... 3 1.2.2 国 内 研 究 现 状... 6 1.3 工 业 机 器 人 砂 带 磨 削 系 统 存 在 的 问 题... 8 1.3.1 动 态 磨 削 机 理 不 清 晰... 8 1.3.2 工 件 与 接 触 轮 的 接 触 力 大 小 难 以 控 制... 8 1.3.3 无 法 使 用 离 线 编 程 技 术... 8 1.4 课 题 研 究 意 义... 9 1.5 本 文 研 究 内 容... 10 第 2 章 工 业 机 器 人 砂 带 磨 削 系 统 的 总 体 结 构 和 设 计 方 案... 12 2.1 引 言... 12 2.2 系 统 功 能 要 求... 13 2.3 系 统 组 成... 14 2.3.1 工 业 机 器 人 系 统... 14 2.3.2 砂 带 磨 削 机... 16 2.3.3 离 线 编 程 系 统... 17 2.3.4 纠 偏 系 统... 18 2.4 系 统 的 关 键 技 术... 19 2.4.1 工 业 机 器 人 技 术... 19 2.4.2 力 控 制 技 术... 21 2.4.3 标 定 技 术... 21 2.5 小 结... 22 第 3 章 砂 带 磨 削 机 的 功 能 分 析 与 关 键 结 构 设 计... 23
目 录 3.1 引 言... 23 3.2 砂 带 磨 削 加 工 的 研 究... 23 3.2.1 砂 带 磨 削 加 工 原 理... 23 3.2.2 影 响 磨 削 质 量 的 因 素... 24 3.2.3 砂 带 磨 削 加 工 参 数 确 定... 25 3.3 砂 带 磨 削 机 设 计... 26 3.3.1 砂 带 磨 削 机 设 计 要 求... 26 3.3.2 调 偏 机 构 分 析 设 计... 27 3.3.3 进 给 机 构 分 析 设 计... 28 3.3.4 中 间 轮 结 构 分 析 设 计... 30 3.4 小 结... 32 第 4 章 砂 带 磨 削 机 与 工 业 机 器 人 的 力 控 制 标 定 方 法... 33 4.1 引 言... 33 4.2 力 控 轮 建 模... 33 4.3 力 控 原 理... 36 4.4 标 定... 37 4.4.1 标 定 系 统... 37 4.4.2 系 统 中 坐 标 系 的 建 立... 38 4.4.3 磨 削 系 统 工 具 坐 标 系 的 标 定... 39 4.4.4 工 业 机 器 人 夹 具 坐 标 系 的 标 定... 41 4.5 小 结... 43 第 5 章 工 件 磨 削 的 离 线 编 程 轨 迹 生 成... 44 5.1 引 言... 44 5.2 轨 迹 规 划... 45 5.3 加 工 点 参 数 设 置... 48 5.4 工 业 机 器 人 参 数 配 置... 49 5.4.1 工 业 机 器 人 正 运 动 学 分 析... 49 5.4.2 工 业 机 器 人 逆 运 动 学 分 析... 53
目 录 5.5 小 结... 53 第 6 章 工 件 磨 削 时 夹 持 偏 差 的 校 正... 54 6.1 引 言... 54 6.2 测 量 原 理... 54 6.3 偏 差 校 正 实 验... 56 6.3.1 椭 圆 方 程 建 立... 56 6.3.2 椭 圆 方 程 拟 合... 57 6.4 纠 偏 实 验 结 果 分 析... 59 6.5 小 结... 61 第 7 章 工 业 机 器 人 砂 带 磨 削 系 统 的 磨 削 实 验... 63 7.1 引 言... 63 7.2 工 业 机 器 人 砂 带 磨 削 系 统 实 验... 63 7.3 实 验 结 果 及 分 析... 65 7.4 小 结... 69 第 8 章 总 结 与 展 望... 70 参 考 文 献... 72 致 谢... 76 攻 读 硕 士 学 位 期 间 发 表 的 论 文... 77
Contents Contents Chapter 1 Introduction... 1 1.1 Foreword... 1 1.2 Development status of the abrasive belt grinding technology of industrial robot... 2 1.2.1 Status of overseas development... 3 1.2.2 Status of domestic development... 6 1.3 The problems of industrial robot abrasive belt grinding system... 8 1.3.1 Principle of dynamic grinding is not clear... 8 1.3.2 Difficult to control the size of the contact force of the workpiece and the contact wheel... 8 1.3.3 Can not use the offline programming technology... 8 1.4 Significance of the research... 9 1.5 Contents of this article... 10 Chapter 2 The overall structure and design of industrial robot abrasive belt grinding system... 12 2.1 Foreword... 12 2.2 The functional requirement of the system... 13 2.3 The composition of the system... 14 2.3.1 Industrial robot system... 14 2.3.2 Abrasive belt grinding machine... 16 2.3.3 Offline programming system... 17 2.3.4 System of adjust the error... 18 2.4 The key technology of the system... 19 2.4.1 Industrial robot technology... 19 2.4.2 Force Control Technology... 21
Contents 2.4.3 Calibration technique... 21 2.5 Conclusions... 22 Chapter 3 Functional analysis and Key structural design of the abrasive belt grinding machine... 23 3.1 Foreword... 23 3.2 research of the abrasive belt grinding... 23 3.2.1 The principle of the abrasive belt grinding... 23 3.2.2 Factors that affect the grinding quality... 24 3.2.3 The determination of abrasive belt grinding parameter... 25 3.3 The design of the abrasive belt grinding machine... 26 3.3.1 The design requirement of the abrasive belt grinding machine... 26 3.3.2 The analysis and design of error compensation structure... 27 3.3.3 The analysis and design of mechanical feed structure... 28 3.3.4 The analysis and design of the middle wheel structure... 30 3.4 Conclusions... 32 Chapter 4 The calibration method of force control of abrasive belt grinding machine and industrial robot... 33 4.1 Foreword... 33 4.2 Modeling of the force control wheel... 33 4.3 The principle of force control... 36 4.4 Calibration... 37 4.4.1 The calibration System... 37 4.4.2 Establish the coordinate system in the grinding System... 38 4.4.3 Calibration of the tool coordinate system in the grinding System... 39 4.4.4 Calibration the coordinate system of Industrial robot's fixture... 41 4.5 Conclusions... 43 Chapter 5 Path generation of the offline programming of the
Contents Workpiece... 44 5.1 Foreword... 44 5.2 Path planning... 45 5.3 Parameter setting of the processing site... 48 5.4 Parameter configuration of the industrial robot... 49 5.4.1 Forward kinematics Analysis of the industrial robot... 49 5.4.2 Inverse kinematics analysis of the industrial robot... 53 5.5 Conclusions... 53 Chapter 6 correct the Clamp error of the workpiece... 54 6.1 Foreword... 54 6.2 The Measurement principle... 54 6.3 The experiment of error correction... 56 6.3.1 The establishment of the elliptic equation... 56 6.3.2 The fitting of elliptic equation... 57 6.4 Analysis the results of correcting experimental... 59 6.5 Conclusions... 61 Chapter 7 The grinding experiment of industrial robotic abrasive belt grinding system... 63 7.1 Foreword... 63 7.2 The experiment of industrial robot abrasive belt grinding system... 63 7.3 Experimental results and analysis... 65 7.4 Conclusions... 69 Chapter 8 Conclusions and future works... 70 References... 72 Thanks... 76
Contents Papers published during studying for master degree... 77
第 1 章 绪 论 第 1 章 绪 论 1.1 引 言 工 业 机 器 人 是 集 机 械 电 子 计 算 机 控 制 传 感 器 人 工 智 能 等 多 学 科 先 进 技 术 为 一 体 的 现 代 机 械 制 造 自 动 化 装 备 自 20 世 纪 60 年 代 初, 人 类 制 造 了 第 一 台 工 业 机 器 人 以 来, 机 器 人 就 显 示 出 它 强 大 的 生 命 力, 在 随 后 的 40 年 时 间 里, 机 器 人 技 术 得 到 了 迅 速 的 发 展, 工 业 机 器 人 已 在 许 多 发 达 国 家 得 到 广 泛 应 用 [1] 工 业 机 器 人 的 发 展 大 致 分 为 三 个 阶 段 : 第 一 阶 段 为 在 线 示 教 型 工 业 机 器 人, 主 要 由 机 械 本 体 控 制 器 和 示 教 器 组 成, 由 人 工 预 先 引 导 工 业 机 器 人 动 作 并 记 录 下 位 姿 信 息, 然 后 重 复 再 现 记 录 的 位 姿, 目 前 此 类 机 器 人 广 泛 应 用 于 工 业 生 产 中 ; 第 二 阶 段 为 简 单 智 能 型 机 器 人, 具 有 力 觉 视 觉 和 触 觉 等 功 能, 可 以 对 某 些 外 界 信 息 进 行 反 馈 调 整, 目 前 已 进 入 应 用 阶 段 ; 第 三 阶 段 为 智 能 型 机 器 人, 不 仅 能 够 感 知 外 部 环 境 而 且 具 有 逻 辑 判 断 功 能, 可 对 外 部 环 境 作 业 条 件 进 行 判 断 后 自 行 工 作, 目 前 仍 处 于 探 索 阶 段 目 前, 工 业 机 器 人 已 广 泛 应 用 于 汽 车 及 汽 车 零 部 件 制 造 业 橡 胶 及 塑 料 工 业 机 械 加 工 行 业 食 品 工 业 电 子 电 气 行 业 木 材 与 家 具 制 造 业 等 领 域 中 在 工 业 生 产 中, 点 焊 机 器 人 弧 焊 机 器 人 装 配 机 器 人 喷 漆 机 器 人 分 配 机 器 人 及 搬 运 机 器 人 等 工 业 机 器 人 都 已 被 大 量 采 用, 并 且 从 传 统 的 汽 车 制 造 领 域 向 非 制 造 领 域 延 伸 : 如 采 矿 机 器 人 建 筑 业 机 器 人, 以 及 水 电 系 统 维 护 维 修 的 机 器 人 等 同 时, 也 已 开 始 扩 大 到 核 能 航 空 航 天 医 药 生 化 等 高 科 技 领 域, 以 及 家 庭 清 洁 医 疗 康 复 等 服 务 业 领 域 中 如 抛 光 机 器 人 水 下 机 器 人 高 压 线 作 业 机 器 人 打 毛 刺 机 器 人 擦 玻 璃 机 器 人 制 衣 机 器 人 服 装 裁 剪 机 器 人 管 道 机 器 人 等 特 种 机 器 人, 以 及 作 战 机 器 人 扫 雷 机 器 人 哨 兵 机 器 人 侦 察 机 器 人 排 雷 机 器 人 布 雷 机 器 人 [2] 工 业 机 器 人 在 许 多 生 产 领 域 的 使 用 证 明, 它 在 提 高 生 产 自 动 化 水 平, 提 高 劳 动 生 产 率 和 产 品 质 量 以 及 经 济 效 益 改 善 工 人 劳 动 条 件 等 方 面, 起 到 了 非 常 重 要 的 作 用 [3] 同 时, 工 业 机 器 1
第 1 章 绪 论 人 技 术 也 是 我 国 由 制 造 大 国 向 制 造 强 国 转 变 的 主 要 手 段 和 途 径 从 上 世 纪 90 年 代 开 始, 中 国 卫 浴 行 业 经 历 了 20 年 左 右 的 发 展, 已 经 成 为 全 球 最 大 的 卫 浴 产 品 生 产 与 销 售 国 家, 卫 浴 洁 具 占 世 界 总 量 的 30%, 卫 浴 配 件 约 占 世 界 总 量 的 35%, 出 口 到 欧 洲 美 国 日 本 韩 国 中 东 等 地 的 产 品 每 年 的 增 长 率 为 50% 在 卫 浴 洁 具 行 业 的 生 产 中, 很 多 产 品 需 要 磨 削 抛 光, 而 人 工 磨 削 是 目 前 卫 浴 洁 具 产 品 的 主 要 加 工 方 式 人 工 磨 削 水 暖 产 品 存 在 产 品 质 量 一 致 性 差 档 次 低 等 问 题, 同 时, 磨 削 过 程 中 产 生 大 量 的 粉 尘, 对 工 人 的 身 体 造 成 严 重 伤 害, 这 和 国 家 提 倡 以 人 为 本 构 建 和 谐 社 会 是 背 道 而 驰 的 现 在, 即 使 增 加 工 资 也 很 难 招 到 合 适 的 工 人, 所 以 在 洁 具 卫 具 水 暖 生 产 中 使 用 自 动 化 系 统 是 必 然 趋 势 鉴 于 专 用 机 床 的 工 艺 变 更 时 间 长 费 用 高, 不 适 合 外 观 复 杂 产 品 多 样 化 小 批 量 产 品 的 加 工, 而 数 控 磨 削 机 床 成 本 较 高, 缺 乏 柔 性, 使 用 范 围 较 窄, 因 此 开 发 具 有 柔 性 的 加 工 精 度 高 的 工 业 机 器 人 砂 带 磨 削 系 统 成 为 了 趋 势 1.2 工 业 机 器 人 砂 带 磨 削 技 术 的 发 展 现 状 磨 削 是 机 加 工 产 品 的 最 终 工 序 之 一, 占 据 了 整 个 产 品 加 工 成 本 的 20%~ 25% [4], 砂 带 磨 削 几 乎 能 用 于 加 工 所 有 的 工 程 材 料, 在 先 进 制 造 技 术 领 域 有 着 万 能 磨 削 和 冷 态 磨 削 之 称 砂 带 磨 削 已 成 为 与 砂 轮 磨 削 同 等 重 要 的 加 工 手 段 [5-7] 20 世 纪 80 年 代 以 来, 工 业 机 器 人 磨 削 系 统 一 般 采 用 在 工 业 机 器 人 末 端 安 装 高 速 旋 转 的 砂 轮, 工 件 固 定 不 动, 工 业 机 器 人 按 照 预 先 编 写 好 的 程 序, 完 成 产 品 的 磨 削 作 业 经 过 一 段 时 间 的 发 展, 工 业 机 器 人 夹 持 工 件 移 动, 工 具 相 对 于 工 业 机 器 人 基 座 标 系 固 定 的 拓 扑 结 构 因 扩 展 性 和 可 优 化 性 较 好 而 得 到 业 界 的 认 可 [4], 早 期 的 工 业 机 器 人 夹 持 工 具 的 磨 削 方 式 被 取 代 [8] 近 年 来, 砂 带 磨 削 越 来 越 多 地 应 用 在 工 业 机 器 人 磨 削 系 统 中 [9-11], 其 中 典 型 的 工 业 机 器 人 砂 带 磨 削 系 统 由 高 精 度 的 工 业 机 器 人 砂 带 磨 削 机 六 维 力 传 感 器 三 维 测 量 工 具 夹 具 等 系 统 组 成 2
第 1 章 绪 论 1.2.1 国 外 研 究 现 状 早 期 对 于 工 业 机 器 人 磨 削 加 工 的 研 究 主 要 集 中 于 工 业 机 器 人 夹 持 磨 削 工 具, 磨 削 简 单 外 形 的 工 件, 对 精 度 的 要 求 比 较 低 Whitney 和 Her 等 几 位 学 者 尝 试 在 柔 性 工 业 机 器 人 磨 削 系 统 中 使 用 传 统 的 磨 削 模 型, 研 究 工 作 主 要 针 对 磁 盘 的 工 业 机 器 人 磨 削 [12-15] 学 者 Whitney 和 Brown 还 针 对 工 业 机 器 人 磨 削 磁 盘 的 加 工 过 程 参 数 进 行 了 研 究, 建 立 了 磨 削 过 程 的 静 态 和 动 态 模 型 [16-17] 传 统 磨 削 加 工 模 型 把 工 件 切 削 刚 度 和 磨 轮 磨 削 刚 度 简 单 定 义 为 常 量,Persoons 和 Vanherck 根 据 工 业 机 器 人 磨 削 的 试 验 结 果 建 立 了 工 业 机 器 人 磨 削 加 工 模 型, 其 磨 削 模 型 中 工 件 的 磨 削 量 与 外 力 是 成 比 例 关 系 [18-19] 近 年 来, 很 多 学 者 对 复 杂 型 面 工 件 的 磨 削 抛 光 相 关 技 术 进 行 了 研 究 [20-27], 由 于 欧 美 国 家 在 工 业 机 器 人 磨 削 领 域 研 发 力 度 的 加 大 和 关 键 技 术 的 突 破, 一 些 商 用 磨 削 系 统 被 不 断 的 推 出 目 前 处 于 领 先 地 位 的 是 来 自 西 班 牙 的 抛 磨 系 统 图 1.1 为 西 班 牙 MEPSA 公 司 开 发 的 水 龙 头 系 列 工 业 机 器 人 磨 削 系 统, 该 系 统 拥 有 互 动 式 的 人 机 管 理 软 件, 简 化 了 编 程 过 程 及 工 业 机 器 人 外 部 参 数 和 功 能 的 设 定, 无 需 专 用 编 程 人 员 也 可 以 轻 松 掌 握 和 操 作 图 1.1 MEPSA 公 司 CRE 445 F 磨 削 系 统 图 1.2 为 GDC Consulting 公 司 开 发 的 针 对 转 子 叶 片 的 工 业 机 器 人 磨 削 系 统, 该 系 统 中 工 业 机 器 人 与 传 感 器 及 转 子 的 CAD 数 据 进 行 智 能 化 的 配 合, 实 3
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