不锈钢水壶自动抛光系统研究及实现

摘要

不锈钢水壶在日常生活中发挥了重要的作用，以其方便实用等特点获得了广大消费者的喜爱。不锈钢水壶的一道重要生产工艺是表面抛光，目前在中国，抛光依然依赖于手工。为了解决人工抛光时质量不稳定、工作环境恶劣、效率低等缺点，本文针对不锈钢水壶提出了一种自动抛光方案。
　　本文提出的水壶自动化抛光方案采用卧式结构设计，具有刚度好、运行稳定等优良特点。本文对电水壶进行了建模，对水壶和磨头相应的运动轨迹进行了规划，并对水壶外形曲线的插补段划分进行了研究分析，根据插补运动的特点给出了插补运动时的各轴速度的确定方法。
　　控制系统包括两个部分，运动控制部分和辅助控制部分。运动控制部分由PC机，伺服电机，运动控制卡，单片机等组成，其中PC机作为上位机，运动控制卡和单片机为下位机，控制相应的电机做运动，完成水壶抛光以及安装、拆卸水壶等动作。辅助控制部分由PLC，光电接近开关，压力传感器等组成，PLC控制普通交流电机的启动和停止，光电接近开关保障安全性，提高自动化程度。压力传感器监测水壶抛光时受到的压力，构成抛光时的恒压力闭环控制系统，提高抛光质量。为了进一步提高自动化水平，设计了用于上下水壶的机械手，并提出了机械手上的步进电机的直线加减速控制方法，使机械手能够快速启动、快速停止、精确运行。整个控制系统分工明确，易于拓展。
　　为了验证水壶自动抛光方案的可行性，通过实验从抛光质量说明试制的样机能够达到预期的目标。综合分析样机试验中存在的问题，提出了后续重点研究改进的方向。

目录

声明

1绪论

1.1课题目的及意义

1.2不锈钢表面抛光技术的国内外研究现状及应用

1.3本文主要研究内容

2水壶模型的建立及抛光轨迹的计算

2.1 水壶模型的建立研究

2.2磨头运动轨迹分析

2.3抛光轨迹插补段划分研究

2.4插补速度控制研究

2.5本章小结

3控制系统设计及实现

3.1运动部分控制设计

3.2辅助控制部分设计

3.3本章小结

4水壶抛光的关键技术研究

4.1水壶抛光恒压力控制

4.2用于机械手的步进电机的线性加减速控制

4.3本章小结

5实验

5.1实验设备和条件

5.2抛光参数对抛光质量的影响的实验

5.3本章小结

6总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献