基于工业机器人的水龙头打磨抛光系统的设计与开发
浙江工业大学硕士学位论文（专业型）
目录
摘要 .......................................................................................................I ABSTRACT ............................................................................................. III 目录 ......................................................................................................V 第1章绪论 (1)
1.1研究的背景及意义 (1)
1.2打磨抛光技术的发展现状 (2)
1.2.1 砂带打磨抛光技术的发展现状 (2)
1.2.2 机器人砂带磨抛技术的发展现状 (4)
1.2.3 打磨抛光关键技术 (6)
1.3主要研究内容 (8)
1.4本章小结 (9)
第2章基于工业机器人的水龙头打磨抛光系统 (11)
2.1工业机器人打磨抛光系统简介 (11)
2.2水龙头打磨抛光系统的组成 (11)
2.2.1 工业机器人 (12)
2.2.2 气动夹具 (17)
2.2.3 砂带打磨抛光设备 (20)
2.3水龙头打磨抛光系统的工作原理 (25)
2.3.1 系统的连接方案 (25)
2.3.2 系统的层次结构 (25)
2.4本章小结 (27)
第3章IRB2600工业机器人运动学分析 (29)
3.1机器人位置和姿态的数学描述 (29)
3.1.1 机器人位置的数学描述 (30)
3.1.2 机器人姿态的数学描述 (30)
3.1.3 机器人位置和姿态的综合描述 (31)
3.2机器人打磨抛光系统坐标系的建立 (31)
3.3机器人运动学分析 (33)
V
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目录
3.3.1 D-H方法简介及其变换公式 (33)
3.3.2 IRB2600机器人连杆坐标系的建立 (34)
3.3.3 IRB2600机器人的运动学正解 (36)
3.3.4 IRB2600机器人的运动学逆解 (38)
3.4本章小结 (41)
第4章水龙头打磨抛光工艺分析与路径规划 (43)
4.1水龙头打磨抛光工艺分析 (43)
4.1.1 水龙头加工一般工艺过程 (43)
4.1.2 水龙头打磨抛光的加工参数分析 (43)
4.2水龙头打磨抛光路径规划 (49)
4.2.1 水龙头表面加工区域划分 (50)
4.2.2 打磨抛光路径规划 (50)
4.3本章小结 (55)
第5章工业机器人打磨抛光离线编程及实现 (57)
5.1工业机器人的编程方式 (57)
5.2工业机器人的运动模式 (58)
5.3工业机器人的编程语言 (59)
5.3.1 RAPID 语言的基本结构 (59)
5.3.2 RAPID 语言的数据类型 (59)
5.3.3 RAPID 语言的指令 (60)
5.4水龙头打磨抛光离线编程及实现 (61)
5.4.1 水龙头打磨抛光程序的编制 (61)
5.4.2 水龙头打磨抛光的实现 (65)
5.5本章小结 (66)
第6章结论与展望 (67)
6.1结论 (67)
6.2创新点 (68)
6.3展望 (68)
附录 (69)
参考文献 (73)
致谢 (77)
VI
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浙江工业大学硕士学位论文（专业型）
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第1章 绪 论
1.1 研究的背景及意义
随着应用科学研究和现代制造技术的发展，各种符合人们审美要求的特殊用途的不规则产品在机械制造领域日益增多，如：电子产品外壳、卫浴产品、雕塑、工艺品等。这些造型美观的不规则产品大多都要经过几十道工序才能生产出来的，其中很多的打磨抛光工序都是采用纯手工的方法加工。以人们日常生活中经常使用的卫浴产品—水龙头为例，一般都需要经过设计、开模、铸造、切削、打磨、拋光等工序，才能成为合格的产品。为了美观和耐用性，水龙头的外形轮廓一般都是由多个自由曲面构成的复杂表面，且表面的光洁度有很高的要求。受加工条件的限制，目前水龙头表面的打磨抛光主要以手工加工为主。如图1-1所示为手工打磨作业现场。
图1-1 手工打磨作业现场图
由图1-1可知，手工打磨抛光效率低，加工的稳定性和一致性难保证，且打磨抛光形成的金属粉尘使加工环境非常恶劣，虽然工人带着口罩，但长时间工作对人体危害还是很大的。此外在手工打磨抛光作业中，工人手持工件长时间在高速转动的砂带、麻布轮、砂轮上打磨，会出现手指麻木、变冷、感觉迟钝等症状，会患上职业性手臂振动病，严重影响了其健康和生活[1]。
本课题中所磨抛的产品是一个水龙头主件，该水龙头虽然市场需求量很大，但如今我国的人工成本在不断提高，本产品的加工利润已经越来越低，同时，随着人们生活水平和健康意识的提高，现在也很少有年轻人愿意从事打磨抛光的工作。所以使用其他更先进的方法替代手工打磨抛光势在必行。
近年来，随着自动化技术和制造技术的深度融合，机器人辅助加工正慢慢引起了人
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