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偏摆式平面研磨抛光轨迹的理论研究

金刚石与磨料磨具工程 2018年第4期38卷 77-82页

作者：严振方从富刘冲华侨大学机电及自动化学院福建厦门361021

为分析偏摆式平面研磨抛光中偏摆运动参数对研磨抛光轨迹的影响规律,建立运动轨迹模型,用轨迹非均匀性定量方法进行评价。结果表明:偏摆幅度和偏摆角度对轨迹非均匀性影响显著,而偏摆角速度(取到非特殊值时)对轨迹非均匀性影响很小。当... 详细信息

为分析偏摆式平面研磨抛光中偏摆运动参数对研磨抛光轨迹的影响规律,建立运动轨迹模型,用轨迹非均匀性定量方法进行评价。结果表明:偏摆幅度和偏摆角度对轨迹非均匀性影响显著,而偏摆角速度(取到非特殊值时)对轨迹非均匀性影响很小。当偏摆幅度和偏摆角度分别为15mm和30°左右时,轨迹非均匀性明显改善,其值可减小到0.058;而选择不当的偏心距和偏摆运动参数时,其值可达0.284。

关键词：研磨抛光偏摆运动轨迹非均匀性

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研磨抛光机器人运动控制器设计与研究

微计算机信息 2007年第26期23卷 261-263页

作者：王瑞芳徐方沈阳航空工业学院中国科学院沈阳自动化研究所

本文设计了研磨抛光机器人运动控制器的核心硬件结构和软件模块,采用了参数模糊自整定PID机器人关节位置控制策略,通过实验表明该运动控制器可以大大降低研磨抛光机器人的位置跟踪误差。建立的模块化的软件体系,便于运动控制器的维护和... 详细信息

本文设计了研磨抛光机器人运动控制器的核心硬件结构和软件模块,采用了参数模糊自整定PID机器人关节位置控制策略,通过实验表明该运动控制器可以大大降低研磨抛光机器人的位置跟踪误差。建立的模块化的软件体系,便于运动控制器的维护和扩展,并可将其应用到其它工业机器人上。

关键词：机器人研磨抛光控制器 μC/OS-Ⅱ ARM

整体叶盘研磨抛光机器人接触力阻抗控制方法研究

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航空制造技术 2022年第9期65卷 60-68页

作者：李论王正佳赵吉宾朱光张洪瑶中国科学院沈阳自动化研究所沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院沈阳110169 中国科学院大学北京100049

针对整体叶盘机器人自动化研磨抛光接触力控制的技术难点,对磨抛过程磨抛工具与叶片之间接触力进行分析,将负载静态标定与传感器零点在线补偿相结合,提出了基于零点漂移的机器人磨抛加工负载标定与补偿算法,并将其与基于位置的阻抗控制... 详细信息

针对整体叶盘机器人自动化研磨抛光接触力控制的技术难点,对磨抛过程磨抛工具与叶片之间接触力进行分析,将负载静态标定与传感器零点在线补偿相结合,提出了基于零点漂移的机器人磨抛加工负载标定与补偿算法,并将其与基于位置的阻抗控制结合应用于整体叶盘的自动化磨抛加工。负载标定与补偿试验表明,加工过程中采用基本的标定与补偿算法的接触力和力矩的平均误差值从–0.12853N和0.0055N·m增加至–1.9826N和–0.1680N·m,而采用基于零点漂移的标定与补偿算法可将接触力和力矩的平均误差降低至–0.1532N和0.0083N·m,证明了该算法能够有效降低传感器零点漂移对接触力实现计算的影响。同时,力控试验表明,该算法与基于位置的阻抗控制结合能够有效实现对期望接触力的跟踪控制,从而明显提高整体叶盘磨抛加工的表面质量。

关键词：整体叶盘研磨抛光零点漂移负载标定柔顺控制阻抗控制

研磨抛光机器人恒力打磨末端执行器的研究与设计

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研磨抛光机器人恒力打磨末端执行器的研究与设计

作者：张旭东中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

当今市场对高表面精度的产品需求越来越大,生产企业通过去毛刺、打磨、抛光等表面处理,降低加工零件表面的粗糙度,获得高质量的模具产品。以前加工生产企业通常使用人工来实现抛光打磨作业,这种方式不仅耗时耗力,而且手动抛光打磨加工... 详细信息

当今市场对高表面精度的产品需求越来越大,生产企业通过去毛刺、打磨、抛光等表面处理,降低加工零件表面的粗糙度,获得高质量的模具产品。以前加工生产企业通常使用人工来实现抛光打磨作业,这种方式不仅耗时耗力,而且手动抛光打磨加工一致性无法保证,工作环境产生的污染大。手工抛光打磨已经逐渐被舍弃,生产企业目前普遍采取的做法是使用高自动化的抛光机器人系统。机器人系统能降低企业的生产成本,提高加工质量与效率。根据抛光打磨工艺,抛光工具与加工零件之间相对作用力的大小,即抛光力,会显著影响产品的抛光精度。因此,如何控制抛光工具与加工零件之间接触力保持恒定,实现恒力打磨,对于获得高质量的抛光打磨表面至关重要。本课题主要目标是设计一种抛光机器人末端执行器,实现在抛光打磨过程中维持作用力不变,达到高精度加工的要求。本文详细介绍了恒力打磨末端执行器的研究意义以及研究现状。对于恒力控制,采用多种控制策略融合的方法是较为新颖的思路。设计提出了一种恒力打磨末端执行器的机械结构,并利用Solidworks绘图软件对该装置进行三维建模,建立了恒力打磨末端执行器的机械模型。该恒力打磨末端执行器主要由缓冲气缸、比例调节阀、电磁阀、控制器、力传感器等部分组成。通过对恒力末端执行器系统中的各元器件进行数学建模后,推导得到了控制系统的开环数学传递函数。在此基础上,分析研究了传统PID控制、纯模糊控制、PID-模糊控制和滑模变结构控制等四种控制算法。基于Matlab软件中的Simulink工具进行了仿真实验,探索了传统PID控制器、纯模糊控制器、PID-模糊控制器和滑膜变结构控制器的系统阶跃响应曲线。仿真结果表明,传统PID控制器的抗干扰性比较差、系统参数变化时的稳定性和可靠性较差、鲁棒性都不够理想;纯模糊控制器难以控制稳态误差,无法实现对期望指令的跟踪;滑模变结构控制器控制器可以实现对期望指令的跟踪,但对阶跃指令响应会产生抖振;PID-模糊控制器能很好的跟踪期望指令,响应曲线较为平滑,并且控制系统的动态响应性和跟随鲁棒性都显著提高。最后,初步搭建了恒力打磨末端执行器的实验平台,经初步测试,该平台可以采集力传感器信号并对气缸输出控制信号,控制气缸的输出力。从而为恒力控制的试验打下基础。

关键词：研磨抛光恒力打磨机械结构设计力控制仿真 PID-模糊控制

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新型晶体平面精密研磨抛光机的设计

组合机床与自动化加工技术 2016年第5期 123-125页

作者：郑强王友林马明明吴亚州朱艳飞山东理工大学机械工程学院山东淄博255049 青岛特种汽车集团有限公司山东青岛266000

针对现有抛光机不能纠正晶片厚度偏斜和晶片研磨厚度无法自动控制问题,设计了一种新型抛光机,该设备主要由抛光盘及其驱动装置和工件的固定调节装置部分组成,通过控制载套的上部凸缘与载套座的上表面的距离可以控制研磨晶片的厚度,通过... 详细信息

针对现有抛光机不能纠正晶片厚度偏斜和晶片研磨厚度无法自动控制问题,设计了一种新型抛光机,该设备主要由抛光盘及其驱动装置和工件的固定调节装置部分组成,通过控制载套的上部凸缘与载套座的上表面的距离可以控制研磨晶片的厚度,通过更换砝码有效地控制研磨压力,通过载套与滚针轴承的配合有效地控制晶片的平行度,防止样品磨偏。该设备还可以用于陶瓷,金属,玻璃等材料的研磨抛光。

关键词：研磨抛光抛光机控制晶片厚度研磨压力平行度

基于ARM的研磨抛光机器人运动控制器的设计

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制造业自动化 2007年第7期29卷 90-92,95页

作者：王瑞芳刘林徐方沈阳航空工业学院辽宁沈阳110136 沈阳飞机设计研究所辽宁沈阳110035 中国科学院沈阳自动化研究所辽宁沈阳110016

本文设计了研磨抛光机器人分布式控制系统中的一种运动控制器,并对运动控制器基于AT91M40800微控制器的硬件结构、基于μC/OS-Ⅱ实时操作系统的软件模块和采用的参数模糊自整定PID机器人关节位置控制策略进行了详细介绍。实验表明该控... 详细信息

本文设计了研磨抛光机器人分布式控制系统中的一种运动控制器,并对运动控制器基于AT91M40800微控制器的硬件结构、基于μC/OS-Ⅱ实时操作系统的软件模块和采用的参数模糊自整定PID机器人关节位置控制策略进行了详细介绍。实验表明该控制器可以大大降低研磨抛光机器人的位置跟踪误差。提高了关节控制的计算及处理能力,易于扩展和维护。

关键词：机器人 ARM 研磨抛光控制器 μC/OS-Ⅱ

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复杂曲面机器人自动研磨抛光控制的研究

复杂曲面机器人自动研磨抛光控制的研究

作者：杨林东北大学

学位级别：硕士

当今社会,制造技术水平的高低已成为衡量一个国家经济发展的重要标志。制造业中曲面的研磨抛光主要以技术工人的手工加工为主,不仅生产效率低,而且加工质量也得不到很好的保证;同时加工现场的噪声、粉尘也会对人体造成伤害。机器人曲面... 详细信息

当今社会,制造技术水平的高低已成为衡量一个国家经济发展的重要标志。制造业中曲面的研磨抛光主要以技术工人的手工加工为主,不仅生产效率低,而且加工质量也得不到很好的保证;同时加工现场的噪声、粉尘也会对人体造成伤害。机器人曲面自动研磨抛光系统的实现对提高生产效率、降低劳动强度、保证加工质量具有深远意义。本文以中国科学院沈阳自动化研究所和北京航空材料研究院的合作项目“透明件复杂曲面的自动研磨抛光技术”为背景,对机器人自动研磨抛光控制系统设计与实现进行了研究。本文简述了国内外研磨抛光机器人系统的研究现状,结合自由曲面工件的特点,搭建了以KUKA机器人为主体的加工平台,为整个加工系统提供了硬件基础。通信方案是整个系统的软件核心,其中包括非实时通信和实时通信两部分。实时通信主要包括上位机与力传感器通信和上位机与机器人通信两个部分。非实时通信主要指操作者独立编程部分。介绍了不同软件间常用到的数据交换标准文件IGES,将参数曲面模型通过IGES文件格式传给CAM系统,通过数据获取和数据处理对曲面进行三维重建。根据自由曲面工件特点,对机器人的加工路径进行了规划。通过比较等距截平面、等距参数法等几种传统的方法的基础上,本文最终采用曲面适应度较好的Hilbert路径规划方法。在加工过程中,由于机器人末端研磨抛光工具与工件产生接触,系统采用主被动柔顺控制结构对机器人进行控制。并设计了跟踪稳定快速的内模控制器和滑模控制器,并对两种控制器的跟踪性能进行了深入分析与研究。

关键词：研磨抛光机器人 Hilbert路径规划 IGES 滑模控制

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铝合金平面研磨抛光自动化机构设计

铝合金平面研磨抛光自动化机构设计

作者：翟清明哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

目前,随着科技的不断进步,人们的生活水平也随之不断提高,使得人们对电子类产品的功能品质要求也随之提高。手机作为人们日常生活必备用品之一也自然要求更高一层,除了外观大气美观之外,同时要求整体体积逐渐变大、但质量要轻,能够方便... 详细信息

目前,随着科技的不断进步,人们的生活水平也随之不断提高,使得人们对电子类产品的功能品质要求也随之提高。手机作为人们日常生活必备用品之一也自然要求更高一层,除了外观大气美观之外,同时要求整体体积逐渐变大、但质量要轻,能够方便手持操作。所以用铝合金作为电子类产品的主要外壳已成为现阶段主流设计方案,但是作为铝合金加工表面处理工艺中的研磨抛光工艺而言,加工精度要求高,作业环境恶劣等因素,导致此处工艺必将是用人最多、制程能力低且加工成本高的瓶颈工艺。本论文主要是通过以A客户某一款手机铝合金表面研磨抛光加工工艺作为研究对象,分析加工过程中工装夹具问题,以及研磨耗材的腐蚀性问题。借助自动化开发模式,自主创新设计验证并成功开发出一体化研磨夹具,通过计算分析,验证出能够保证最优良率的研磨轨迹,以及最高移载效率的自动化生产方案。本自动化机构率先采用六轴机械手带动自制重载提取手臂,实现一体化夹具在机内、机外、暂存台之间的移载动作,配合自制简易清洗吹干机以及产品上、下料库,可以形成一条完整的自动化生产线。论文中通过对研磨轨迹的优化分析、一体化夹具的验证开发、超载荷移载手臂的开发、托盘自动化上下料模组的开发、二次定位机构开发、清洗及自动校正下料模组的开发、四工位滑台移载模组设计、料盘中转料库开发、FOXBOT机械手应用及配套手爪的开发,成功实现了整个产品研磨抛光工艺的自动化生产。通过本课题的研究,成功完成了铝合金平面研磨抛光自动化机构设计,开发出一套通用于铝合金手机外壳平面研磨抛光的自动化生产线。从现场机台的验证数据及使用效果来看,这套自动化研磨抛光生产线已经完全可以取代人工进行正常生产,一个作业员可以负责一整条自动化生产线,且生产效率提升14.3%,生产作业人力减少83.3%。

关键词：铝合金研磨抛光全自动化一体化夹具机械手

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基于研磨抛光切片技术的芯片结构观察研究

微电子学 2012年第4期42卷 588-591,595页

作者：金波深圳方正微电子有限公司广东深圳518116

芯片结构观察广泛应用于芯片的生产、工艺改进、失效分析和可靠性等领域。芯片结构分为剖面结构和表面各层结构,对芯片进行切片是观察其内部结构的一种较为简便的方法。研磨抛光切片是一项低成本的切片技术,但由于精度较低、操作复杂,... 详细信息

芯片结构观察广泛应用于芯片的生产、工艺改进、失效分析和可靠性等领域。芯片结构分为剖面结构和表面各层结构,对芯片进行切片是观察其内部结构的一种较为简便的方法。研磨抛光切片是一项低成本的切片技术,但由于精度较低、操作复杂,较少应用于芯片的结构观察。详细说明了研磨抛光切片技术的原理,给出了改进后的切片工艺,并通过实例说明该方法在芯片剖面结构观察和表面各层结构观察中的应用。该方法可满足大部分情况下对芯片结构观察的需要。讨论了该技术目前存在的问题。

关键词：芯片结构研磨抛光切片