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模具抛光是模具加工过程中极其重要的工艺之一,其加工质量是影响模具表面精度的关键因素,提高模具抛光精度是提高模具产品质量的最有效途径之一。目前,模具抛光多采用手工加工,抛光质量和生产效率难以提高。当然,一些新研究设计出来的抛光机构或多或少由于精度不够和价格高昂以至于不能普遍投入生产。本文设计了一种抛光用直角坐标机器人系统。此系统可根据模具自由表面曲率变化,自动改变抛光刀具的位置和位姿,使刀具抛光以恒应力加工,以提高模具表面精度,提高生产效率。考虑到使用的通用性和成本控制的要求,本文采用一种基于直角坐标机器人的自动抛光系统。整个控制系统基于PC+PLC+HMI的架构,利用PC进行插补等复杂计算,使用PLC输出脉冲对伺服电机进行定位控制,触摸屏TPC1063H用于对运动过程进行监控。本文主要研究内容如下:1.柔顺抛光机构总体系统架构。从系统功能以及运行要求出发,此系统基于直角坐标机器人,以PC机为上位机,以PLC为下位机,以触摸屏为人机交互硬件。系统分为:刀具运动模块、示教模块、直角坐标机器人控制模块、PLC控制模块、人机交互模块以及上位机监控模块等主要部分,利用几大部件的相互协调控制,使系统能够进行示教、柔性抛光等动作。2.三坐标直角坐标机器人的运动控制系统设计。直角坐标机器人控制系统的主要功能就是抛光系统工作时完成刀具的定位工作以及示教过程中配合系统完成坐标采集作业。3.直角坐标机器人示教系统设计。示教过程中的由PLC采集数据,然后把数据传输给PC机处理,PC把处理过后的轨迹坐标通过在线通讯传输给PLC,最后由PLC依据PC机传输过来的数据进行轨迹再现,完成示教过程。所设计控制系统能保证抛光刀具以正确的姿态、准确的位置和合适的抛光力进行工作。实践表明,所设计的控制系统能满足抛光系统使用要求,控制精度较高,成本也较低。