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铁路货车喷涂机器人关键技术的研究

柳军飞  
【摘要】: 目前在铁路货车的加工行业中,车厢表面的喷涂作业自动化的普及程度不高,尤其是对返修的货车车厢的喷漆工作的自动化应用很少,操作工人的工作强度很大,而且喷漆质量直接受工人操作水平的影响;随着工业技术水平的不断提高和铁路运输的发展,研发一种适合铁路货车车厢喷涂的自动化装置有十分重要的意义。 本文介绍了一种由工控机和运动控制卡控制的铁路货车表面喷涂机器人,该喷涂机器人可实现货车长、宽、高三个方向上的直线运动和两个旋转方向的旋转运动,能完成货车车厢内外侧面、底部和前后端面的内外侧面的喷涂。五个运动轴可以联动,可以满足粗喷,精喷的不同要求。系统还可以对辅助配套设备进行集中协调控制。针对喷涂的特殊工作环境,系统采用了一系列保护措施,尤其是防爆工作,在安全性上可以达到生产要求。 本文在充分调研、查阅资料的基础上,针对喷涂机器人作了如下工作: 根据铁路货车车厢的几何外形特点确定该机械设备需要实现的运动,并结合技术任务书要求的技术参数进行机械部分分析,在Pro/E环境中搭建运动模型进行运动分析和观察;对设备的控制系统进行了详细的设计,开发了相关控制程序;在UG环境中搭建仿真校验系统,生成喷涂轨迹,并对喷涂轨迹进行校验;最后对系统的安全性和精度进行了分析。 本文研究了这种针对铁路货车喷漆的喷涂机器人的关键技术,为提高铁路货车的喷涂效率,减轻工人负担做了一些工作。


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