机器人中梁切割机的定位与切割

摘要

随着我国经济的飞跃发展，货物流通量日益增大，铁路货车运输占货物运输的绝大部分。铁路货车车体底架的中梁是车辆承载的主要部件，也是车辆在运输过程中承受牵引力的主要部件，中梁的质量直接影响到货车的使用性能和行车安全。但是，靠工人按照图纸计算、人工划线，手动切割的中梁，切割质量较差、切割精度较低且工作环境恶劣;采用PLC控制的半自动化中梁切割机，不能补偿中梁平直度和挠度的不同造成的偏差，工作效率低。根据上述背景，研发基于机器人的中梁切割机。
　　 本文根据实际生产的条件和生产效率的要求，设计了双机器人系统的中梁切割机。结合中梁外形参数和切割要求，设计了中梁切割机的控制系统，具体工作如下:采用三菱FX3U型PLC选择机器人的切割程序，控制中梁定位胎架的气缸动作以及采集机器人的状态信号;编写机器人低压寻点传感器寻点过程与点火切割程序，实现对中梁挠度和定位精度的偏差量补偿;编写自动切割过程中PLC驱动机器人台车伺服电机与机器人协同工作的程序，增加了机器人的实际工作范围。
　　 通过对试验中梁工件的自动切割表明，中梁切割机操作简单、人机交互友好，机器人切割过程运行平稳、精确，切割质量好，满足中梁实际生产的质量和效率要求，能实现中梁的柔性化生产。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．2 工业机器人国内外发展现状

1．2．1 国外工业机器人发展状况

1．2．2 国内机工业器人发展状况

1．3 气体火焰切割概述

1．3．1 气体火焰切割的原理及应用范围

1．3．2 气体火焰切割的影响因素

1．4 论文主要研究内容

第2章 中梁切割机总体方案

2．1 中梁切割机整体结构方案设计

2．2 中梁切割机总体机械结构介绍

2．3 中梁切割机总体控制系统方案设计

2．4 中梁切割机工作流程

第3章 中梁切割机硬件设计

3．1 机器人的选择及简介

3．1．1 机器人的选型

3．1．2 AⅡ-V6L机器人简介

3．2 可编程控制器选型

3．2．1 可编程控制器概述

3．2．2 可编程控制器的选型

3．3 交流伺服系统选型

3．3．1 伺服电机的选型原则

3．3．2 伺服电机的选型

3．4 系统电路设计

3．4．1 主电路设计

3．4．2 伺服电机系统电路设计

3．5 操作盒设计

第4章 中梁切割机软件设计

4．1 系统机器人编程

4．1．1 机器人编程介绍

4．1．2 系统机器人编程概述

4．1．3 机器人低压寻点编程

4．1．4 机器人点火切割编程

4．2 PLC编程

4．2．1 机器人台车行走程序

4．2．2 机器人台车回原点程序

4．3 机器人与PLC协同工作程序

4．3．1 台车移动到切割起始点的PLC程序

4．3．2 控制切割过程的机器人程序

4．3．3 台车定位并反馈机器人的PLC程序

4．3．4 切割结束台车回起始点的PLC程序

第5章 系统调试及运行

5．1 系统伺服参数设置

5．2 机器人自动运转设置

5．3 机器人中梁切割机运行

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文