鑄鐵件清理機器人通信與監(jiān)控系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、隨著智能制造的發(fā)展，工業(yè)機器人的應用越來越廣泛。在鑄件清理領域，工業(yè)機器人具有在惡劣環(huán)境下持續(xù)作業(yè)和高度柔性化的優(yōu)勢，可以針對鑄件的不同特征、清理方式與要求選取相對應的刀具。因此，完全可以替代人工對鑄件進行清理作業(yè)。
　　鑄鐵件清理機器人通信與監(jiān)控系統(tǒng)的設計主要包括PLC的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、激光位移傳感器的手眼標定算法研究、系統(tǒng)軟件的開發(fā)三大模塊。
　　針對鑄件清理機器人系統(tǒng)在打磨作業(yè)過程中可能存在異常情況。運用傳感器與智能控

2、制技術，利用Modbus-RTU通信協(xié)議，實現(xiàn)可編程邏輯控制器(PLC)與變頻器的通信，PLC采集主軸運行時的參數(shù)，間接獲取主軸承受力矩，實時調整機器人進給速度。再配合主軸上的溫度傳感器，保證主軸運行安全，對異常作業(yè)進行快速保護。實現(xiàn)了對主軸工作狀態(tài)的監(jiān)測，保證了系統(tǒng)的安全作業(yè)。
　　針對工件在安裝時存在的裝夾誤差可能導致機器人在清理時打磨到工件本體的問題。通過在機器人末端安裝激光位移傳感器掃描工件，可以得到工件相對于機器人世界坐

3、標系的位姿，從而補償裝夾誤差。在使用激光位移傳感器之前，必須對其進行標定。論文提出了基于標準平面和標準球面的兩種標定方法，對機器人進行了手眼標定實驗。通過實驗，利用matlab軟件分別擬合平面和球面，計算出激光位移傳感器相對于機器人六軸法蘭盤中心點的位姿，兩種擬合結果都能夠達到精度要求。
　　最后，通過MFC完成了鑄件清理機器人通信與監(jiān)控軟件通訊、人機界面、自適應算法等三大模塊的設計。實現(xiàn)了工控機對工業(yè)機器人以及激光位移傳感器的控