铣削加工机器人旋量建模及几何求逆优化

为了提高机器人在铣削加工应用中的性能,将旋量理论应用于铣削加工机器人的建模中。针对仿真过程中逆解计算太慢的问题,提出了一种改进几何法对求逆过程进行优化。该方法以库卡KR60铣削加工机器人为例,考虑铣削加工位置相对固定,忽略了机器人前三个关节引起的逆解变化,从而简化了逆解的求取。仿真结果表明,经过改进后的几何法相对MATLAB软件自带求逆方法能够极大提高运算效率,减少仿真时间。

基于改进SSI法的加工机器人工作模态在线辨识

为提高串联式机器人的加工能力,提出一种基于改进SSI法的加工机器人工作模态在线辨识方法,该方法首先在传统SSI法的基础上进行改进,利用NExT法、模态置信因子及模态保证准则3种手段来提高加工机器人工作模态参数辨识精度。其次,利用加工机器人铣削加工振动数据对其走刀路径上关键点位出的模态频率和阻尼比进行在线辨识。最终,通过机器人切削加工实验验证该方法,实验结果表明,相比于锤击实验结果,改进SSI法模态参数辨识误差在7%以内,且相比于传统SSI法,改进SSI法模态参数辨识精度更高。因此,若仅关心模态频率及阻尼比,该方法可实现加工机器人走刀过程中模态参数的在线辨识,可为后续机器人进行工艺规划和优化提供输入条件。

切削加工机器人与CAD/CAM系统集成化

使用6R工业机器人构架切削加工平台,论述切削加工机器人与CAD/CAM系统连接和集成的数据流结构,研究切削加工机器人的后置处理过程遇到的关键问题。阐述后置处理过程各个步骤的实现原理,并以REIS RV16工业机器人为例,建立切削加工机器人的原型系统,对其后置处理过程的坐标系变换、运动学求解、冗余自由度和奇异点回避问题进行推导和论述。建立切削加工机器人的仿真和后置处理系统平台,并完成2D和3D样件的加工。试验和仿真结果表明,该系统能够完成切削加工机器人的后置处理过程及生成可执行的机器人加工指令。

激光加工机器人在相贯线切割中的轨迹规划

针对激光加工机器人在相贯线切割过程中对激光头的姿态要求严格以及相贯线位置模型复杂的问题,提出了一种控制激光头位置和姿态的连续轨迹规划方法。将激光头与切割点处待加工曲面的法线方向保持同轴,通过求解激光头与切割点处待加工曲面的夹角来确定激光头的姿态;根据相贯线模型的特点,给出一种由圆柱面上三点(任意两点不在同一条母线上)确定相贯线轨迹的激光头位置插补算法。通过仿真验证了该轨迹规划方法可以有效地完成对激光头位置和姿态的控制。该方法计算量小、操作方便,对工业机器人在三维加工时的轨迹规划有一定参考价值。

一种新型切削加工机器人的结构研究

开发了一种新型结构切削加工机器人。该机器人采用刚度较高的关节结构和模块化结构，可以根据加工对象的特点快速组装成相应的刚度较高的切削加工机器人布局形式。实验结果表明，该新型结构机器人能完成切削加工任务。

一种切削加工机器人运动功能方案的解析设计方法

本文提出了一种以加工表面和刀具为输入信息，基于解析方法的切削加工机器人的运动功能方案设计方法。该方法可以突破传统设计模式的约束。

新型切削加工机器人常用表面加工方法研究

在分析了传统切削加工机器人刚性差、精度低的基础上,研制成功了一种新型切削加工机器人。该切削加工机器人不仅具有机器人一样灵活的柔性,而且具有金属切削机床一样的刚性,特别适合于空间自由曲面的加工与测量等。在坐标变换理论的基础上,提出了切削加工机器人关联矩阵加工理论。并且根据这一理论,给出端铣刀立铣加工平面的计算方法。通过ADAMS进行仿真,验证了所开发的切削加工机器人的可靠性以及关联矩阵加工理论的正确性,为控制和数控编程提供依据。

新型切削加工机器人及运动分析

根据机械加工的要求，提出了切削加工机器人的结构方案，对切削加工机器人的加工运动进行了分析。

弯曲木加工机器人模糊控制技术

针对弯曲木弯曲过程中影响加工精度的非线性因素众多 ,精确数学模型难以建立的特点 ,提出弯曲木加工机器人控制的模糊智能控制方法。通过采集弯曲力的变化信号 ,总结弯曲经验 ,制定控制规则 ,改善了系统的动静态特性。仿真结果表明 ,这种控制器具有良好的抗干扰性和鲁棒性 ,可以获得满意的控制结果。

基于STEP-NC的切削加工机器人后置处理方法

为了解决当前切削加工机器人控制系统中存在的开放性、智能化和集成化程度低的问题,将STEP-NC标准引入机器人加工领域,构建了基于STEP-NC的切削加工机器人后置处理系统.基于STDeveloper软件开发了高效的信息提取类库STNCLib,提出了基于等照度线的复杂曲面分区刀具轨迹规划方法.在此基础上研究了机器人运动控制程序的自动生成方法,并最终生成机器人运动控制程序,实现机器人控制系统的信息集成.采用软件编程和仿真的方法对所提方法的正确性和有效性进行了验证,结果表明所提方法是合理和可行的.

激光加工机器人修复电铲提升卷筒油封接触面工艺研究

针对电铲提升卷筒油封接触面的磨损缺陷,采用激光熔覆技术进行修复。介绍了使用激光加工机器人设备、同步送粉法、10%Ni+90%Ni45镍硼硅合金粉末进行自动化修复的工艺过程。修复后,油封接触面的硬度及耐磨性均大幅提高,安装使用效果好,质量稳定。

激光加工机器人技术及工业应用

激光机器人技术是传统机器人技术的优化和改进。为了满足工业发展的需要,激光加工机器人在工业机器人中占有十分重要的地位,其也具有十分广阔的应用前景。激光机器人是激光技术和机器人技术的完美融合。本文以激光机器人技术为中心,从不同方面对其进行研究。

非光滑表面加工机器人建模及热辊压工艺研究

针对油气管道内壁涂层减阻结构加工问题,提出一种能在管道内壁涂层表面加工出仿生非光滑表面减阻结构的方法。建立管道内壁辊压加工机器人结构模型,对双凸轮组件运动情况进行动力学分析,结合材料的流动特性,分析聚合物涂层材料在玻璃态转化温度附近的流动特性,建立聚合物黏弹性数学模型,利用黏弹性模型描述聚合物涂层的流变行为,采用数值模拟方法,研究热辊压过程中控制参数对热辊压后表面质量的影响,在辊压速度为0.5、1.0、1.5 rad/s三种情况进行辊压实验。结果表明:聚合物材料的流动变形量在保持温度不变的情况下,随着时间的增加而增加,在结束时刻,涂层凹坑形貌的回弹现象伴随着温度的降低而停止;在恒定辊压速度下,聚合物涂层凹坑的复制率随温度的升高而增大,温度较高时,蠕变速度加快,在辊压温度为150℃的2T/3时刻,聚合物涂层凹坑的形貌效果最佳,在辊压温度较低时,延长保压时间可达到相同的填充效果;在辊压速度为0.5 rad/s时,辊压后凹坑形貌与理想凹坑形貌最为接近,表现出较好的聚合物时间依赖性。

五坐标加工机器人刀具姿态及其六坐标联动

五坐标加工机器人采用闭环并联结构,各空间连杆与主轴相联。刀具中心和刀具主轴固联部件构成联动坐标系。求出控制轴与主轴部件铰接点中心坐标,以确定刀具加工姿态。用欧拉角(进动角ψ、章动角θ、为自转角Φ)确定刀具主轴方位。对应同方位,求出主轴部件6轴中2轴瞬时长度相等的位置,由伺服电机改变连杆长度调整主轴姿态,以1控制端同时控制2轴可实现6坐标联动。

激光加工机器人技术及工业应用研究

就激光加工机器人技术来讲,其是基于激光技术和机器人技术整合下衍生出来的。伴随着社会的不断进步以及科学的持续发展,激光加工机器人技术的研发工作成为目前多个国家致力研究的领域。将激光加工机器人技术应用到汽车制造当中,一方面可以释放更多的人力资源,另一方面也能促进汽车制造质量的充分提升。以整体角度为立足点而言,激光加工机器人技术具有重要的应用价值。

基于LabVIEW与Matlab的“肋骨加工机器人”数据处理模块设计

文章在基于LabVIEW的"肋骨加工机器人"控制系统研究过程中,利用LabVIEW与Matlab的接口进行数据处理模块的开发,解决了通过其它方式实现数值分析和处理过程中相对烦琐的问题,实现了数据处理与控制系统的无缝连接。

光学加工机器人定位误差测量与分析

基于工业机器人的高灵活度光学加工系统可以加工大型或形状复杂的工件。但是,机器人自身定位误差特性会引起磨盘在工件表面上的定位精度降低,从而导致加工精度和加工效率的下降。本文研究了减小定位误差的方法并在仿真和光学加工实验中进行了验证。首先用API T3激光跟踪仪实时测出固定在机械臂末端的抛光工具在工作区域内的定位误差,以此为基础对驻留点进行误差补偿。实验测量结果表明,通过补偿后抛光工具的定位精度达到了光学精密加工的要求。通过仿真,计算了误差补偿前后磨盘的定位误差引起的驻留时间误差及去除量误差。结果表明,补偿之后,80%口径内去除量误差由整体去除量的3.68%降低至0.90%。最后,通过抛光实验验证了,经过位置误差的补偿并重新规划加工轨迹后,有效提高了加工效率,磨削量控制更精确。

一种用于钻铆加工机器人专用末端操作的电力载波电路设计

钻铆加工机器人专用末端操作器由于缺少有效的远程控制功能,实用性和有效性大大降低。鉴于此,提供了一种用于钻铆加工机器人专用末端操作的电力载波电路,通过电源线来进行远程遥控,从而实现操作智能化。

智能控制系统在弯曲木加工机器人速度控制中的应用

根据弯曲木加工过程中的非线性因素较多、难以建立精确数学模型的特点,提出将神经网络和专家系统相结合的智能控制方法应用于弯曲速度控制系统中,结合两种控制方法的优点设计出符合加工要求的控制系统。实验结果表明,这种控制器具有收敛快,超调小,跟踪性好的优点,可获得满意的控制结果。

六自由度铣削加工机器人刚度建模及误差补偿

针对铣削加工机器人低刚度特性影响加工精度的问题,对机器人的刚度建模和误差补偿方法进行研究。以ES165D型号的6自由度串联机器人为研究对象,综合考虑机器人关节变形、臂杆变形和臂杆重力对机器人末端变形的影响,建立了机器人整体刚度模型;通过机器人末端受力变形试验,可知末端变形预测值与试验值的平均绝对百分比误差小于15%,证明了机器人刚度模型的有效性和准确性;基于机器人刚度模型对铣削加工过程中的加工路径进行补偿,补偿后加工路径的平均距离误差相对补偿前降低37.39%。