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高铁白车身端墙机器人打磨系统的研制
| 论文题名： | 高铁白车身端墙机器人打磨系统的研制 |
| 关键词： | 高铁白车身端墙;机器人打磨系统;结构形式;腻子材料 |
| 摘要： | 随着中国高铁建设里程的快速增长，高铁车体生产的需求也大幅提高。在车体生产过程中为了满足车辆美观、平整及色彩多样等要求，通常需要对其表面进行底漆、腻子、中途漆等多道涂装作业。传统的腻子打磨往往采用人工作业的方式，不仅效率低下，成本高，还会产生大量的粉尘污染问题，危害作业人员健康。为了解决上述问题，提高打磨质量，亟需研发一种高铁白车身端墙机器人打磨系统。 本文主要以国内某企业生产的高铁车身端墙表面腻子打磨为研究对象，利用了机器人智能化、成本低、柔性好、加工产品一致性好以及对环境适应性强等优点，同时研究了机器人常用的感知功能，力位柔性控制技术和相应的视觉测量技术，并结合企业生产的现状分析了车身端墙的结构形式以及腻子材料特点，开发了整套机器人腻子打磨系统，为实现车身打磨作业智能化迈出了至关重要的一步。 针对高铁白车身端墙机器人打磨系统布局方案设计，首先进行了机器人打磨系统的需求分析，按照需求完成了机器人末端执行器多功能工装设计，紧接着分析车身与机器人之间的相对运动关系，提出了三种方案并比较了不同方案的优缺点，选择了最切合实际“车身固定+机器人移动”的方式，完成了最终系统方案布局，并基于总体布局方案进一步完成了硬件和软件系统的设计，随后提出了一种改进的手眼标定算法，耗费较低的成本就能显著提高机器视觉测量系统的精度，为工业现场车身端墙平整度分析提供可靠的检测手段和质量保障。 针对机器人打磨系统试验平台，设计了正交试验和单因素试验，通过对试验结果进行偏差分析和方差分析，为机器人腻子打磨寻找到最佳工艺参数组合。最终试验结果表明，本文设计的高铁白车身机器人打磨系统能够快速有效地完成现场打磨作业，缩短了生产时间，提高了打磨效率，打磨质量符合工艺要求。 |
| 作者： | 曾祥宏 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 严思杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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