叶片是动力设备中的重要零件,其铣削成型后的表面留有明显的铣削刀痕,目前企业普遍采用人工抛磨的方式对叶片进行精加工,不仅效率低,而且加工获得的叶片表面一致性差。根据某企业的实际需求,本文开发了一款六自由度关节式工业机器人,用于叶片抛磨加工。主要的研究内容如下:(1)制定了叶片抛磨系统的总体方案,设计了一款六自由度关节式机器人和三个抛磨加工单元,求解了机器人的工作空间。基于ANSYS对机器人的本体结构和主要零部件进行了静力学和模态分析。(2)建立了基于D-H法的机器人运动学模型,求解出了机器人运动学的正、逆解表达式,采用牛顿-欧拉法建立了机器人各关节的动力学递推模型,为机器人控制系统算法模块的开发提供了理论依据。(3)基于倍福CX5140控制器设计并搭建了机器人的电气控制柜。基于倍福TwinCAT3设计了机器人控制算法、开发了用户操作界面,实现了机器人的关节坐标系和笛卡尔坐标系操作、状态监控等功能。(4)设计了机器人运动学参数误差标定方案。采用UG建立叶片三维数字化模型,并生成叶片的刀位轨迹,通过后处理将其转换成机器人笛卡尔坐标系中的加工代码,最后采用ADAMS仿真分析了机器人加工轨迹,验证了机器人加工轨迹的准确性。