拋光機(jī)器人動(dòng)力機(jī)械臂設(shè)計(jì)【文獻(xiàn)綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化</p><p>　　拋光機(jī)器人動(dòng)力機(jī)械臂設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。薄∥墨I(xiàn)綜述正文</b></p><p>　　摘要：本文首先介紹了拋光機(jī)的工作原理，然后通過概述目前國(guó)內(nèi)外的拋光機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r，

2、比較提出其自身存在的一些優(yōu)點(diǎn)和缺陷，最后按照本次的設(shè)計(jì)要求提出自己的設(shè)計(jì)思路。</p><p>　　關(guān)鍵詞：拋光機(jī)；動(dòng)力臂；自動(dòng)化。</p><p><b>　　.　 引言：</b></p><p>　　拋光機(jī)是一種電動(dòng)工具，在工業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)過程中需要對(duì)完成加工的零件進(jìn)行有效的表面處理。是工件符合裝配的要求或者使用的需要。因此幾乎任何機(jī)械的生

3、產(chǎn)都需要有拋光工件這一步驟，而拋光質(zhì)量的好壞直接影響到該機(jī)械的最終功能。所以對(duì)不同的工件設(shè)計(jì)出合適的拋光設(shè)備對(duì)保證其機(jī)械功能是十分重要的。</p><p>　　2　拋光機(jī)的工作原理</p><p>　　拋光機(jī)是一種電動(dòng)工具，拋光機(jī)由底座、拋盤、拋光織物、拋光罩及蓋等基本元件組成。 電動(dòng)機(jī)固定在底座上，固定拋光盤用的錐套通過螺釘與電動(dòng)機(jī)軸相連。拋光織物通過套圈緊固在拋光盤上，電動(dòng)機(jī)通過底座上

4、的開關(guān)接通電源起動(dòng)后，便可用手對(duì)試樣施加壓力在轉(zhuǎn)動(dòng)的拋光盤上進(jìn)行拋光。拋光過程中加入的拋光液可通過固定在底座上的塑料盤中的排水管流入置于拋光機(jī)旁的方盤內(nèi)。 拋光罩及蓋可防止灰土及其他雜物在機(jī)器不使用時(shí)落在拋光織物上而影響使用效果[1][2]。</p><p>　　拋光機(jī)操作的關(guān)鍵是要設(shè)法得到最大的拋光速率，以便盡快除去磨光時(shí)產(chǎn)生的損傷層。同時(shí)也要使拋光損傷層不會(huì)影響最終觀察到的組織，即不會(huì)造成假組織。前者要求使用

5、較粗的磨料，以保證有較大的拋光速率來去除磨光的損傷層，但拋光損傷層也較深；后者要求使用最細(xì)的材料，使拋光損傷層較淺，但拋光速率低[3][4]。 </p><p>　　解決這個(gè)矛盾的最好的辦法就是把拋光分為兩個(gè)階段進(jìn)行。粗拋目的是去除磨光損傷層，這一階段應(yīng)具有最大的拋光速率，粗拋形成的表層損傷是次要的考慮，不過也應(yīng)當(dāng)盡可能?。黄浯问蔷珤?或稱終拋)，其目的是去除粗拋產(chǎn)生的表層損傷，使拋光損傷減到最小。拋光機(jī)拋光時(shí)，

6、試樣磨面與拋光盤應(yīng)絕對(duì)平行并均勻地輕壓在拋光盤上，注意防止試樣飛出和因壓力太大而產(chǎn)生新磨痕。同時(shí)還應(yīng)使試樣自轉(zhuǎn)并沿轉(zhuǎn)盤半徑方向來回移動(dòng)，以避免拋光織物局部磨損太快在拋光過程中要不斷添加微粉懸浮液，使拋光織物保持一定濕度。濕度太大會(huì)減弱拋光的磨痕作用，使試樣中硬相呈現(xiàn)浮凸和鋼中非金屬夾雜物及鑄鐵中石墨相產(chǎn)生“曳尾”現(xiàn)象；濕度太小時(shí)，由于摩擦生熱會(huì)使試樣升溫，潤(rùn)滑作用減小，磨面失去光澤，甚至出現(xiàn)黑斑，輕合金則會(huì)拋傷表面。為了達(dá)到粗拋的目的，

7、要求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速較低，最好不要超過600r/min；拋光時(shí)間應(yīng)當(dāng)比去掉劃痕所需的時(shí)間長(zhǎng)些，因?yàn)檫€要去掉變形層。粗拋后磨面光滑，但黯淡無光，在顯微鏡下觀察有均勻細(xì)致的磨痕，有待精拋消除[5][7]。 </p><p>　　精拋時(shí)轉(zhuǎn)盤速度可適當(dāng)提高，拋光時(shí)間以拋掉粗拋的損傷層為宜。精拋后磨面明亮如鏡，在顯微鏡明視場(chǎng)條件下看不到劃痕，但在相襯照明條件下則仍可見到磨痕。拋光機(jī)拋光質(zhì)量的好壞嚴(yán)重影響試樣的組織結(jié)構(gòu)，已逐步引起有

8、關(guān)專家的重視。近年來，國(guó)內(nèi)外在拋光機(jī)的性能上作了大量的研究工作，研究出不少新機(jī)型、新一代的拋光設(shè)備，正由原來的手動(dòng)操作發(fā)展成為各種各樣的半自動(dòng)及全自動(dòng)拋光機(jī)[8][9][13]。 </p><p><b>　　3　拋光機(jī)的發(fā)展</b></p><p>　　作為工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的生產(chǎn)設(shè)備，拋光機(jī)在生產(chǎn)活動(dòng)中被頻繁的應(yīng)用。因此如何提高拋光機(jī)的工作效率以及在生產(chǎn)中解放人

9、工的勞動(dòng)以達(dá)到半自動(dòng)乃至全自動(dòng)將會(huì)成為拋光機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)。從簡(jiǎn)單的手動(dòng)拋光器械（圖１）到半自動(dòng)（圖2）以及全自動(dòng)拋光設(shè)備 [14]（圖3）</p><p>　　圖一 圖二 圖三</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)要求的不斷提高，拋光機(jī)的更新也在不斷進(jìn)行以適應(yīng)各類工件的要求。</p><p>　　例如，

10、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的砂帶傳動(dòng)拋光機(jī)，蝸桿拋光機(jī)等。馮申，吉曉丹，陳敏提到的加工小型零件的磁力拋光機(jī)[15]。磁性研磨廣泛用于零件的拋光與研磨。復(fù)雜小型零件或棱角去毛刺及倒棱等研磨加工當(dāng)不能使用滾筒時(shí)大都采取手工作業(yè)而用滾筒時(shí)又有研磨不到的地方。研磨復(fù)雜小型零件的磁性研磨裝置可以解決這個(gè)問題。對(duì)于磁極形狀比較復(fù)雜或者氣隙較大時(shí)采用磁場(chǎng)圖法計(jì)算電磁感應(yīng)器的磁路該種方法在工程中得到應(yīng)用。用以拋光小型零件。隨著人們的生活水平的不斷提高，家具等以前人工定制

11、的產(chǎn)品，由于其需求的不斷增大也已轉(zhuǎn)化為工業(yè)化批量生產(chǎn)。為解決家具產(chǎn)品的拋光問題梁秀春曾提出過木工用拋光機(jī)的設(shè)計(jì)，用以解決該類問題[16]。</p><p>　　伴隨著拋光工藝的進(jìn)步以及對(duì)生產(chǎn)效率的要求PLC控制技術(shù)等數(shù)控技術(shù)也被運(yùn)用于大型的拋光機(jī)中，以達(dá)到高效自動(dòng)的要求。杜書娟，郭忠達(dá)，余孝軍在“觸摸屏與PLC在磁流變拋光機(jī)的應(yīng)用”中提及PLC技術(shù)在拋光機(jī)中的運(yùn)用。觸摸屏以界面形式使操作狀態(tài)、當(dāng)前過程值以及連接的

12、PLC 的故障可視化,并通過組態(tài)變量建立觸摸屏與PLC 的通訊,使觸摸屏上的各項(xiàng)設(shè)定值輸入PLC ,同時(shí)PLC 接收現(xiàn)場(chǎng)各狀態(tài)檢測(cè)信號(hào),按預(yù)先編寫的程序?qū)崿F(xiàn)計(jì)算和控制輸出功能,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)拋光機(jī)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的控制。由此可以大大的節(jié)省人工勞動(dòng)以達(dá)到較高的自動(dòng)化程度。隨著拋光機(jī)不斷融合更多的高新控制技術(shù)，其自動(dòng)化發(fā)展必將日新月異。就現(xiàn)階段而言拋光機(jī)的自動(dòng)化依然有限。只有某一產(chǎn)品有大量的需求時(shí)才會(huì)單一開發(fā)該類產(chǎn)品的自動(dòng)化拋光機(jī)。但是大多數(shù)的設(shè)計(jì)

13、都具有單一性只適合一類產(chǎn)品，所以能夠設(shè)計(jì)出多用途的高自動(dòng)化拋光機(jī)是很有意義的[17][18]。</p><p>　　4　本次拋光機(jī)器人機(jī)械臂的設(shè)計(jì)</p><p>　　很大一部分的拋光機(jī)由于其加工工件類型的關(guān)系并不需要機(jī)械臂。但對(duì)于一些產(chǎn)品由于其形狀原因普通的拋光機(jī)不能很好的進(jìn)行拋光，可能需要多次的裝夾或者特殊的裝夾器械。導(dǎo)致效率底下成本上升。因此設(shè)計(jì)具有一定功能的動(dòng)力臂來實(shí)現(xiàn)該類產(chǎn)品的拋

14、光動(dòng)作是十分必要的（圖4，5）。</p><p>　　圖四 圖五 </p><p>　　本次設(shè)計(jì)的拋光動(dòng)力臂配合機(jī)床的運(yùn)動(dòng)期望能夠達(dá)到多個(gè)自由度，使拋光機(jī)能夠進(jìn)行更為靈活的拋光動(dòng)作以便拋光多種形狀各異的工件。拋光臂由兩臺(tái)電機(jī)帶動(dòng)分別負(fù)責(zé)動(dòng)力臂的擺動(dòng)以及控制砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)所需動(dòng)力的大小按各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算得到合適的電機(jī)，確定機(jī)

15、械臂的基本結(jié)構(gòu)能夠確保負(fù)載其本身重量便于加工?？傮w來講，本次設(shè)計(jì)一類簡(jiǎn)單的有一個(gè)自由的機(jī)械臂結(jié)構(gòu)在機(jī)床的輔助運(yùn)動(dòng)下可以完成較靈活的加工，達(dá)到節(jié)約成本改善拋光機(jī)械的目的。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] Allen Y. Yi a Mike Hezlep b Tom Pol b A computer controlled

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