衛(wèi)生陶瓷施釉機(jī)器人控制技術(shù)研究.pdf

1、施釉是衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要工序，它利用壓縮空氣將釉漿霧化噴涂于坯體表面。長(zhǎng)期以來，我國施釉工序主要靠手工完成，其作業(yè)環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，質(zhì)量差，生產(chǎn)效率低。隨著人們物質(zhì)文化生活需求的日益增長(zhǎng)，對(duì)衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)提出了更高要求。用機(jī)器人代替人工施釉已成為衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)的發(fā)展方向。 以唐山惠達(dá)陶瓷集團(tuán)和河北理工大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的衛(wèi)生陶瓷施釉專用機(jī)器人樣機(jī)為研究背景，針對(duì)衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)的高濕、高溫、多塵的惡劣作業(yè)環(huán)境，構(gòu)建了基于PLC的

2、機(jī)器人控制系統(tǒng)，對(duì)其硬件組態(tài)、軟件實(shí)現(xiàn)及伺服參數(shù)優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)施釉機(jī)器人的控制。 在施釉機(jī)器人機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行解析，針對(duì)五自由度關(guān)節(jié)機(jī)器人末端存在派生自由度的問題，提出一種少自由度關(guān)節(jié)機(jī)器人分步求逆的方法，得出了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正解、逆解，為施釉機(jī)器人示教軌跡運(yùn)動(dòng)控制提供數(shù)學(xué)工具；搭建了以PLC CPIJ、多軸運(yùn)控模塊、工業(yè)觸摸屏為核心，以交流伺服電機(jī)為驅(qū)動(dòng)元件的機(jī)器人控制系統(tǒng)，并總結(jié)出一些硬

3、件抗干擾技術(shù)措施，使得其性能穩(wěn)定可靠，摔制靈活方便，抗干擾能力強(qiáng)；結(jié)合PLC梯形圖和運(yùn)動(dòng)控制SFC兩種編程模式，基于模塊化思想，著重研究了示教軌跡數(shù)據(jù)的更新、存儲(chǔ)、共享和傳輸，以及兩個(gè)CPU對(duì)噴釉過程的多軸同步控制等軟件實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)，完成了機(jī)器人控制軟件開發(fā)；建立了具有位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)三環(huán)的單關(guān)節(jié)位置伺服控制仿真模型，采用LabVIEW和MATAB混合編程，對(duì)單關(guān)節(jié)伺服控制進(jìn)行仿真計(jì)算，得出系統(tǒng)伺服參數(shù)諸如位置控制增益Kp(rad