The invention discloses a trajectory planning method for a thermal spraying robot for a symmetrical rotating body, which comprises: step 1, taking any bus bar of the symmetrical rotating body as the index curve of the robot; step 2, discretizing the index curve based on the spraying step size to obtain the path points; step 3, spraying the robot according to the path points; The minimum moving speed of the gun determines the rotating speed of the external axis of the symmetrical rotation; Step 4, calculate the instantaneous moving speed of the spray gun according to the section radius of the path point; Step 5, connect each path point sequentially to generate the robot path, the symmetrical rotating body rotates around the external axis, and the trajectory swept by the spray gun on the symmetrical rotating body is the robot's. Spray track. The invention can reduce the motion path length of the robot and ensure the uniformity of the thermal spraying coatings, improve the spraying efficiency, save the spraying materials and time, and help to enhance the performance of the thermal spraying coatings, thereby solving the problem of path planning of the thermal spraying robot on the surface of a symmetrical rotating body.
【技术实现步骤摘要】
一种用于对称旋转体的热喷涂机器人轨迹规划方法
本专利技术涉及热喷涂机器人路径规划领域,尤其涉及一种用于对称旋转体的热喷涂机器人轨迹规划方法。
技术介绍
热喷涂技术是一种新兴的表面处理技术,广泛用于产品表面防护、强化以及修复。早期的热喷涂机器人路径规划通常采用示教法,由操作人员依靠经验进行在线生成。近年来,随着复杂零件在热喷涂领域内大量出现,使得传统的人工在线编程方法无法准确规划机器人运动路径,这将导致喷涂后曲面上涂层厚度变化较大,涂层精度要求难以得到保证。随着科技的进步,在工业领域内,离线编程方法应用到热喷涂机器人路径生成,由于离线编程方式具有定位精度高、程序编写快捷、安全性高等优点,使得喷涂工艺参数得到精确控制,提高了产品涂层性能。在众多案例中,一个典型的案例是这样的:由离线编程软件产生机器人运动路径,喷枪安装在工业机器人手臂上,随着机器人手臂的运动对工件表面进行喷涂作业。1.改进前方法工作的原理热喷涂领域内的机器人路径规划首先要求实现扫掠速度、喷涂角度、喷涂距离等诸多参数的精确控制,生成误差允许范围内厚度均匀的涂层,其次要求减少喷涂时间以降低喷涂材料的浪费率。目前热喷涂行业内已有的机器人路径规划方法较多采用基于“布尔运算”的切分方法生成机器人路径曲线。该方法的原理阐述如下:空间坐标系内存在不规则曲面S,设喷涂涂层沉积剖面满足类高斯分布,在该分布下,获取均匀涂层厚度的最优路径间距为l,要求在曲面S上生成间距为l的热喷涂机器人路径。具体实施步骤:步骤1:将曲面S进行适当的旋转,使其在某个坐标轴平面(xy,yz或xz)上的投影面最大,在该方法中设为xy平面。 ...
【技术保护点】
1.一种用于对称旋转体的热喷涂机器人轨迹规划方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤1、在空间坐标系内建立对称旋转体,以对称旋转体的任意一条母线作为热喷涂机器人的索引曲线;步骤2、计算最佳的喷涂步长,以喷涂步长为基准将索引曲线进行离散化处理,获取路径点,将热喷涂机器人喷枪的喷涂起点设置在路径点相应的位置上;步骤3、根据热喷涂机器人喷枪的直线移动速度值,计算对称旋转体外轴旋转速度;步骤4、根据各个路径点所在截面半径,计算各个热喷涂机器人喷枪在对称旋转体进行旋转时喷涂面上的移动速度;步骤5、顺次连接各路径点生成热喷涂机器人路径,对称旋转体绕外轴进行旋转,喷枪在对称旋转体上扫掠生成的轨迹即为机器人的喷涂轨迹。
【技术特征摘要】
1.一种用于对称旋转体的热喷涂机器人轨迹规划方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤1、在空间坐标系内建立对称旋转体,以对称旋转体的任意一条母线作为热喷涂机器人的索引曲线;步骤2、计算最佳的喷涂步长,以喷涂步长为基准将索引曲线进行离散化处理,获取路径点,将热喷涂机器人喷枪的喷涂起点设置在路径点相应的位置上;步骤3、根据热喷涂机器人喷枪的直线移动速度值,计算对称旋转体外轴旋转速度;步骤4、根据各个路径点所在截面半径,计算各个热喷涂机器人喷枪在对称旋转体进行旋转时喷涂面上的移动速度;步骤5、顺次连接各路径点生成热喷涂机器人路径,对称旋转体绕外轴进行旋转,喷枪在对称旋转体上扫掠生成的轨迹即为机器人的喷涂轨迹。2.根据权利要求1所述的用于对称旋转体的热喷涂机器人轨迹规划方法,其特征在于,该方法中的对称旋转体包括:圆锥、圆台和圆柱。3.根据权利要求1所述的用于对称旋转体的热喷涂机器人轨迹规划方法,其特征在于,步骤2中计算最佳的喷涂步长的方法包括:通过经验数值设置最佳喷涂步长;通过涂层厚度公式计算最佳喷涂步长。4.根据权利要求3所述的用于对称旋转体的热喷涂机器人轨迹规划方法,其特征在于,该方法中通过涂层厚度公式计算最佳喷涂步长的方法为:涂层厚度公式为:其中,Thick(x)为涂层厚度,k为热喷涂涂层剖面面积,p为路径步长,n为第n...
【专利技术属性】
技术研发人员:蔡振华,曹良宇,陈廷样,练辉娟,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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