尖锐声脉冲的主要原因是过度打磨。在手工打磨中,突然出现的尖锐声脉冲刺激工人的耳朵,会损伤听力,造成听力下降,甚至造成耳膜穿孔、,导致工作质量下降。在机械打磨过程中,声音可能会超过设备的警报,这可能会在设备运行过程中对工人的健康和设备造成损害。对于智能系统,由于铸造变形结构的不确定性,预测可能不准确,并且容易产生突然尖锐的声音脉冲。这可能导致设备和工件损坏,并可能导致严重事故。
铸造后处理过程中环境噪声大,迫切需要工业机器人实现无人化铸造后处理。有必要研究和分析该技术,以克服打磨过程中高密度粉尘、大振动、高温碎屑飞溅和尖锐声脉冲的挑战。除了打磨过程中的挑战之外,铸件实体设计中的非结构特征和铸造过程中整体倾斜形状的时间变化对铸件的后处理有严重影响。
在石器时代,石磨主要用来制作各种刀、石斧和其他工具。在青铜时代,中国作为早采用铜冶炼的国家,掌握了先进的铸造后处理技术。锉刀用于弥补铸造缺陷,使铸件表面光滑,并使和工具更加锋利和抛光.进入铁器时代后,出现了旋转式磨具,为后续的机械打磨提供了参考。随着铁器和旋转工具的出现,以及蒸汽机出现后次工业革命的到来,制造材料主要是铸铁。虽然铸造产品发生了变化,但打磨方法仍然采用手工打磨。西门子在1866年开发了发电机,为机械打磨提供了技术支持。1914年,美国3M公司开发的砂纸产生了一种用于铸件后处理的新打磨工具。发展随后进入铸件后处理中人工与机械打磨相结合的时期,一直延续至今。
对于个研究目标,从精度控制、柔顺控制和协同控制三个方面分析了机器人打磨复杂零件所面临的问题和挑战,以及它们对加工工件几何精度、表面完整性和加工效率的影响。对于本综述的第二个目的,整理了迄今为止机器人打磨领域的相关研究工作,并提供了克服挑战的各种策略和替代解决方案。研究视角主要集中在机器人打磨的高精度在线测量、打磨余量控制、恒接触力控制和表面完整性,从而有可能构建机器人打磨系统的“测量-操纵-加工”一体化。对于第三个目标,本研究工作的典型应用是成功实现机器人打磨涡轮叶片和大型复杂结构进行了讨论。此外,还提出了未来工作的一些研究方向,以促进复杂零件的机器人打磨在实际应用中更加智能和。