五轴混联机构时间最优速度规划及精准插补

为提高五轴混联机构对复杂曲面及其特征的加工质量,提出一种准确识别曲率点的时间最优速度规划及精准插补方法。首先,采用向心法生成路径节点参数,作密集化处理生成速度节点参数;其次,用B样条描述速度曲线,通过伪加加速度将三阶约束模型转变为线性模型;然后,以速度节点参数为分段点,构造各段路径的时间积分函数,采用自适应辛普森积分法求解;最后,将所得离散点信息输入到运动控制卡进行轨迹加工。实验结果表明:本方法可快速收敛到全局最优,降低曲率点速度并迅速回升其邻域速度;计算所得路径总时间仅有3.5μs的波动,与常规插补方法收敛后的精度一致,且收敛时间更短;位置和角度的最大插补误差分别为0.76×10^(-3) mm和0.9×10^(-3)°,小于编码器分辨率,符合加工需求,特别是极大曲率处相比一般方法降低95.37%。因此,在路径曲线基础上生成的速度节点参数具备更好的曲率识别性,通过构造各段路径的时间积分函数求解路径总时间具备更高的鲁棒性与效率。

混联机器人搅拌摩擦焊接系统集成研究

机器人搅拌摩擦焊设备因具有焊接适应性强、易于实现空间全位置焊接、自动化程度高、生产效率高等技术特点,近年来得到了越来越多地应用。针对空间曲线焊缝搅拌摩擦焊接需求,开展了五轴混联型机器人搅拌摩擦焊接系统研究。该系统由搅拌摩擦焊接机器人子系统、液压主轴子系统、传感与控制子系统和中央控制单元组成,能够实现复杂构件的空间曲面焊接,对搅拌头倾角、轴肩压入量、焊缝偏差等过程参数实现了在线检测,可对焊接过程进行恒倾角控制、恒下压量控制以及焊缝自动跟踪控制。以工控机为核心开发了中央控制单元,实现了上述各子系统的集成。基于组态软件开发了人机交互系统,具有模式设置、设备状态显示、参数采集与存储等功能,为焊接过程数字化以及产品质量追溯提供了技术保障。

机电一体化培训系统中MSM-2102软件的开发与应用

以德国SL公司柔性制造单元(FMC)的机电一体化培训系统为研究对象,介绍了系统的组成,探讨了系统的开发与应用,以机器人模块中MSM-2102为应用实例,提出将机器人程序设计与示教法相结合的方法。结果表明该法使程序修改更容易,并大大减少程序行数,从而达到优化程序的目的。

面向中小企业的零件数字化系统设计

并联机床是新一代的先进制造装备 ,如何扩大其使用功能、实现商品化工业应用是目前的一个实际问题。以方便中小企业使用、增加其市场竞争力为目标 ,基于并联机床进行了零件数字化系统的设计研究。采用五轴混联机构的并联机床作为零件数字化的测量执行装置 ,基于信息集成思想进行了系统总体及软硬件部分的设计 ,实现了并联机床的数字化控制 ;将零件数字化和零件造型过程相集成 ,基于特征技术进行了数字化过程规划。

推陈出新 系列配套——从CCMT2008看华中数控的核心技术竞争力

华中数控是国家数控系统工程技术研究中心、国产中高档数控系统产业基地。近年来,华中数控加强产品系列化、成套化技术研制,形成数控系统高档、中档、普及型系列产品和交流伺服驱动系统。

Design and experimental study of the SPKM165, a five-axis serial-parallel kinematic milling machine

A five-axis serial-parallel kinematic milling machine, the SPKM 165, is introduced. This machine consists of a three-degree of-freedom parallel module and a two-degree-of-freedom serial table. The SPKM 165 is capable of five-face machining. A discussion of the inverse kinematics of the five-axis control is provided. A dimensional synthesis procedure is presented in terms of motion/force transmissibility. Finite-element analysis was used to evaluate the stiffness of a CAD model before the machine was manufactured. Kinematic calibration was implemented to improve the accuracy of the end effector. The results of a calibration experiment are presented. The stiffness of the developed machine was then measured. Milling experiments were conducted, and the test piece showed that the developed machine has satisfactory performance.