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)開始源源不斷地向各個應(yīng)用領(lǐng)域滲透。對于不適合由人親臨現(xiàn)場進(jìn)行施工的危險、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，必須開發(fā)遙控焊接機(jī)器人來完成。而目前開發(fā)的機(jī)器人遙控焊接設(shè)備大多是針對特定任務(wù)開發(fā)的專用設(shè)備，無法適應(yīng)極限環(huán)境中維修時的多任務(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

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、膨脹式和卡盤式等方式。切換機(jī)制主要有氣動、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，結(jié)合本實驗室的實驗條件，本文采用鋼球式鎖緊機(jī)制和氣動的切換機(jī)制。并對氣動系統(tǒng)得控制方案進(jìn)行了設(shè)計，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)計思想，在可視化的三維造型軟件Solidworks環(huán)境中對機(jī)器人作業(yè)工具自動更換裝置進(jìn)行了虛擬設(shè)計與裝配，主要包括氣動切換模塊、機(jī)械鎖緊模塊、電路接口模塊和工具架模塊等。并對該裝置進(jìn)行了密封設(shè)計、精度設(shè)計和力學(xué)分析。根據(jù)最優(yōu)的設(shè)計結(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。
　　為了驗證該裝置的功能性，本文進(jìn)行了遙控焊接機(jī)器人與作業(yè)工具的自動對接實驗和對