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(yīng)用越來越廣泛。在鑄件清理領(lǐng)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(yīng)的刀具。因此，完全可以替代人工對鑄件進(jìn)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(shè)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(biāo)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(shù)，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(diào)整機器人進(jìn)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(jìn)行快速保護(hù)。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(dǎo)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(biāo)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(jìn)行標(biāo)定。論文提出了基于標(biāo)準(zhǔn)平面和標(biāo)準(zhǔn)球面的兩種標(biāo)定方法，對機器人進(jìn)行了手眼標(biāo)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(jié)果都能夠達(dá)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(yīng)算法等三大模塊的設(shè)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