基于离线编程的汽车尾翼机器人打磨单元设计与研究

摘要

汽车尾翼作为汽车的外饰件，既要保证车辆空气动力学性能，也要满足消费者的审美需求。不同车型的汽车尾翼不同，同款车型也可能有多款汽车尾翼，导致手工打磨十分困难。此外，手工打磨环境恶劣，损害工人健康；而我国人口红利的消失，也引发了这一行业用工难、成本高。手工打磨汽车尾翼，不仅费时费力，而且产品质量难以保证。
　　机器人良好的操纵性能、可编程性和易于拓展的特点使其广泛地应用于各种生产加工中。本文开展汽车尾翼机器人打磨单元的研究，旨在开发出适用于ABS吹塑尾翼打磨行业的机器人打磨应用。通过研究汽车尾翼机器人打磨工艺，提出了机器人打磨单元设计方案；基于离线编程技术，解决了汽车尾翼样式繁多、人工示教周期长等难题。最后通过试验测试验证了机器人打磨单元能够很好地解决汽车尾翼行业手工打磨效率低、质量差、加工环境恶劣等问题。
　　本文的研究工作如下：
　　（1）研究了涂附磨具的特点和汽车尾翼的结构和材料特性，结合手工打磨工艺从打磨区域划分，机器人打磨方式，机器人打磨工序规划三个角度对汽车尾翼机器人打磨工艺进行了分析研究。
　　（2）分析总结了汽车尾翼打磨的行业需求，提出了面向汽车尾翼打磨行业的机器人打磨单元设计方案，并对机器人打磨单元的关键部分进行了设计选型；
　　（3）基于离线编程软件RobotStudio，运用了截面法生成的扫描曲线完成了汽车尾翼打磨轨迹规划，并对轨迹进行了仿真，得出机器人加工程序；在允许的加工误差内，运用步长比对算法去掉了多余的点位信息，提高了机器人打磨效率。
　　（4）运用正交试验法确定最优磨削参数组合；从打磨效率和打磨质量两个方面对汽车尾翼打磨试验进行了评价，验证了机器人打磨单元的可靠性和适用性。

目录

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容及章节安排

第二章 汽车尾翼机器人打磨单元工艺分析

2.1 涂附磨具磨削特点分析

2.2 汽车尾翼特点

2.3 手工打磨工艺分析

2.4 机器人打磨工艺

2.5 本章小节

第三章 汽车尾翼机器人打磨单元方案设计

3.1 机器人打磨单元需求分析和布局设计

3.2 打磨装置设计与选型

3.3 机器人选型

3.4 汽车尾翼夹具设计

3.5 其他装备设计

3.6 本章小结

第四章 基于离线编程的汽车尾翼机器人打磨轨迹规划

4.1 汽车尾翼机器人轨迹规划方法

4.2 基于RobotStudio的汽车尾翼轨迹规划

4.3 机器人打磨程序优化

4.4 本章小结

第五章 汽车尾翼机器人打磨单元试验研究

5.1 A区域打磨工艺参数试验设计

5.2 汽车尾翼整体打磨试验

5.3本章小结

总结与展望

总结

展望

参考文献

声明

致谢