機(jī)器人作業(yè)工具快速更換技術(shù).pdf

1、隨著工業(yè)機(jī)器人性能不斷提高，其機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。機(jī)器人技術(shù)開(kāi)始源源不斷地向各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域滲透。對(duì)于不適合由人親臨現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工的危險(xiǎn)、極限環(huán)境中的焊接任務(wù)，如核電站設(shè)備的維修、空間結(jié)構(gòu)以及海洋工程的建設(shè)與維修等，必須開(kāi)發(fā)遙控焊接機(jī)器人來(lái)完成。而目前開(kāi)發(fā)的機(jī)器人遙控焊接設(shè)備大多是針對(duì)特定任務(wù)開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用設(shè)備，無(wú)法適應(yīng)極限環(huán)境中維修時(shí)的多任務(wù)要求。而為機(jī)器人配置作業(yè)工具快速更換器，使機(jī)器人一次進(jìn)入作業(yè)環(huán)境就可完成多種作業(yè)任務(wù)。本文對(duì)

2、機(jī)器人作業(yè)工具快速更換技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　自動(dòng)更換裝置的關(guān)鍵技術(shù)是鎖緊機(jī)制和切換機(jī)制。自動(dòng)更換裝置的鎖緊機(jī)制主要有鋼球式、凸輪式、膨脹式和卡盤(pán)式等方式。切換機(jī)制主要有氣動(dòng)、液壓、電磁等切換方式。綜合考慮各種鎖緊機(jī)制與切換機(jī)制的特點(diǎn)，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)條件，本文采用鋼球式鎖緊機(jī)制和氣動(dòng)的切換機(jī)制。并對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)得控制方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，采用二位五通先導(dǎo)式電磁閥及節(jié)流閥進(jìn)行控制氣動(dòng)切換模塊的氣缸控制和工具架模塊的工具鎖緊。
　　采用

3、模塊化的設(shè)計(jì)思想，在可視化的三維造型軟件Solidworks環(huán)境中對(duì)機(jī)器人作業(yè)工具自動(dòng)更換裝置進(jìn)行了虛擬設(shè)計(jì)與裝配，主要包括氣動(dòng)切換模塊、機(jī)械鎖緊模塊、電路接口模塊和工具架模塊等。并對(duì)該裝置進(jìn)行了密封設(shè)計(jì)、精度設(shè)計(jì)和力學(xué)分析。根據(jù)最優(yōu)的設(shè)計(jì)結(jié)果，繪制二維工程圖紙，加工一套機(jī)器人作業(yè)工具快速更換裝置。該裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)。
　　為了驗(yàn)證該裝置的功能性，本文進(jìn)行了遙控焊接機(jī)器人與作業(yè)工具的自動(dòng)對(duì)接實(shí)驗(yàn)和對(duì)