喷丝板是化纤行业纺丝机中不可缺少的精密零件,在涤纶长丝高速纺生产工艺中,熔体中存在的机械杂质、凝胶、碳化、热裂等微粒,往往会堵塞喷丝板的微孔,从而造成纺制出来的丝纤度不匀和产生“柱头丝”、“细丝”、“毛丝”等疵点,因此要定期对喷丝板及其他组件进行清洗。本文首先介绍了国内外喷丝板清洗和检测的现状与发展,喷丝板经过现有的全部清洗工艺清洗并使用专用设备检测后仍然会发现含有杂质的微孔。本文分析了 ASPEX公司的SpinTrak喷丝板检测系统的压空清理功能和国内工厂人工针具清理方法的缺点,提出了实现喷丝板微孔自动化清理的目标。其次,本文对喷丝板微孔清理机器人系统进行了总体方案设计。针对喷丝板微孔人工针具清理效率低、清理均一性差和易损伤微孔等问题,提出采用压缩空气与清理针具组合自动化清理的方法;针对从大批量喷丝板的检测数据中快速提取相应的喷丝板的检测数据的问题,提出了在喷丝板侧面钻盲孔来加工能被机器识别的机器码的方法;为了增加喷丝板微孔清理系统的智能化程度,本文提出了开发喷丝板气动抓取机械手来解决搬运喷丝板至目标位置问题的方法。本文还对系统的整体布局和系统的控制系统方案进行了设计。再次,针对喷丝板清理模块,本文对喷丝板微孔的自动定位进行了研究,采用XY水平运动平台和Z轴电动平移台组合式三维空间喷丝板微孔清理定位系统。在人工针具清理时,如果规格使用不恰当、或通孔方向不正确、或者用力过猛都会挫伤孔口,针对此问题,采用了针具竖直旋转刮擦的清理方法并设计了曲柄滑块式旋转清理机构。然后,针对喷丝板抓取模块,采用三指竖直外夹式的喷丝板夹持方式,并对喷丝板抓取机械手进行了详细设计。针对喷丝板机器码识别模块,本文开发了一套能被电脑扫描识别的喷丝板机器码,并在此基础上对识别该机器码的喷丝板机器码自动识别系统进行了研发。最后,在上述研究的基础上,研制出了集喷丝板微孔清理功能、喷丝板机器码识别功能、喷丝板自动抓取功能于一体的喷丝板微孔清理机器人样机并进行了实验研究。实验表明,该系统提高了喷丝板微孔清理的均一性和工作效率,填补了国内喷丝板微孔自动化清理领域的空白,为喷丝板清洗、检测、清理“无人化”工厂作业奠定了基础。