VPPA穿孔立焊机器人系统的运动学建模

建立3+1轴直角坐标型焊接机器人和二轴倾斜/回转变位机的运动学模型。采用三点定位法并结合齐次变换矩阵的特性,得到焊接机器人偏转轴、变位机倾斜轴及回转轴的安装位姿描述矩阵,进而得到了焊接机器人运动学正解及逆解、变位机正解。根据VPPA焊接立向上姿态的焊缝坐标系特点,计算了变位机倾斜角及回转角。以倍福工控机为主站,并使用实时工业以太网Ether CAT作为通讯手段,连接高精度伺服作为运动控制从站,依据本研究建立的运动学数学模型进行算法编程,下载到工控机,示教后进行了焊接轨迹行走实验,结果验证了运动学模型的有效性。

壁板类铝合金零部件VPPA熔积成型数控系统

以CX1020嵌入式控制器为控制中心,采用主站+从站控制方式,基于Ether CAT实时工业以太网搭建数控系统硬件平台,以Twin CAT为软件开发平台,完成了熔积成型数控系统的程序开发及人机交互界面HMI的设计。制定机器人控制面板RCP与CX1020主站间的数据通讯协议,并实现通讯。制定G代码的格式,并根据制定的G代码格式生成熔积成型零件的轨迹文件,并采用VPPA焊接工艺进行熔积成型实验,获得表面光滑且质量可靠的金属零件,验证了数控系统的稳定性及实用性。