1、隨著時代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人力資源成本越來越高，機(jī)器人代替人工參與工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)已經(jīng)成為未來的發(fā)展趨勢，在工廠中使用工業(yè)機(jī)器人柔性加工技術(shù)也成為了現(xiàn)代工廠的標(biāo)志之一。這不僅可以提高加工處理的效率，更重要的是可以改善操作環(huán)境，降低工人危險，提高加工質(zhì)量。
　　本文以研究開發(fā)鋁合金管接頭鑄件的自動去毛刺系統(tǒng)為目標(biāo)，詳細(xì)介紹了以工業(yè)機(jī)器人為中心，開發(fā)專用的周邊設(shè)備配合組成鋁合金管接頭鑄件去毛刺系統(tǒng)。首先根據(jù)工廠中鋁合金管接頭鑄件的

2、產(chǎn)品特點和加工經(jīng)驗，確定了以工業(yè)機(jī)器人為中心并配合以自主設(shè)計開發(fā)的二維鋸床平臺和氣動輔助處理單元等設(shè)備的自動去毛刺系統(tǒng)總體方案，然后在設(shè)計過程中應(yīng)用虛擬裝配技術(shù)，建立三維模型，進(jìn)行虛擬裝配，并進(jìn)行各機(jī)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)運動分析，分析理想工作節(jié)拍，通過工業(yè)機(jī)器人與氣動輔助處理單元的協(xié)調(diào)控制完成磨削力控制以保證加工質(zhì)量，在MTALAB中進(jìn)行仿真。最后進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人和周邊輔助處理單元的聯(lián)合調(diào)試，完成樣機(jī)試制，并利用樣機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品加工，根據(jù)加工結(jié)果分析

3、理想的加工處理參數(shù)。
　　論文第一章，對工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展方向進(jìn)行了闡述，分析了工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用前景。隨后介紹了鋁合金鑄件清理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，以及工業(yè)機(jī)器人在鋁合金鑄件清理中的應(yīng)用情況。在此基礎(chǔ)之上提出了本課題的主要研究和設(shè)計內(nèi)容。
　　論文第二章，根據(jù)鋁合金管接頭鑄件去毛刺的過程，設(shè)計了以工業(yè)機(jī)器人為中心，輔以二維鋸床平臺和氣動輔助處理單元的去毛刺系統(tǒng)。針對這套系統(tǒng)的特點和設(shè)計要求，對工業(yè)機(jī)器人的進(jìn)行選型;分析毛刺

4、前的澆冒口切除過程，確定了二維鋸床平臺的設(shè)計方案，完成伺服驅(qū)動系統(tǒng)的計算和選型;利用氣動系統(tǒng)的緩沖性能和力控制功能，提出了氣缸推動氣動砂輪的氣動去毛刺輔助處理單元的結(jié)構(gòu)方案，并進(jìn)行原件選型和附加零件設(shè)計。最后利用Solidworks建立三維模型完成虛擬裝配。
　　論文第三章，首先采用Solidworks和MATLAB/Simulink進(jìn)行三維虛擬裝配，建立機(jī)器人的運動學(xué)仿真平臺，并在建立的平臺上進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的運動學(xué)規(guī)劃和仿真;然

5、后對電機(jī)驅(qū)動滾珠絲桿的鋸床進(jìn)給驅(qū)動模塊進(jìn)行分析，采用PID控制對電機(jī)進(jìn)行三環(huán)整定，并對不同參數(shù)的整定效果在MATLAB/Simulink中進(jìn)行仿真分析;接著對氣動砂輪輔助機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓力控制的分析，采用PWM控制高速開關(guān)閥進(jìn)而控制系統(tǒng)輸出壓力，建立仿真模型;最后對工業(yè)機(jī)器人去毛刺系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)情況分析和生產(chǎn)節(jié)拍分析，在MATLAB/Simulink中建立系統(tǒng)的整體仿真模型，輸出所需要的機(jī)器人和周邊設(shè)備的速度、角速度曲線，觀察機(jī)器人和周邊設(shè)備的

6、協(xié)調(diào)運動情況;提取仿真數(shù)據(jù)，進(jìn)行運動節(jié)拍分析，為尋找最優(yōu)工作節(jié)拍，提高工作效率提供基礎(chǔ)。
　　論文第四章，在選擇合適的工業(yè)機(jī)器人及其控制器基礎(chǔ)之后，對周邊輔助設(shè)備控制系統(tǒng)進(jìn)行了硬件部分的選型設(shè)計和外圍電路的常規(guī)設(shè)計，其中包括各種傳感器和PLC的選型，二維鋸床平臺、氣動輔助去毛刺系統(tǒng)等周邊設(shè)備的設(shè)計，以及各控制器、傳感器、PLC之間的接口設(shè)計。在選定的硬件基礎(chǔ)之上，建立控制框架。設(shè)計了利用工業(yè)機(jī)器人完成切除澆冒口和去毛刺工作的系統(tǒng)控