针对解决形变问题的机器人磨削系统及其轨迹规划方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器人加工应用
，涉及一种工业机器人磨削加工轨迹优化技术，具体涉及一种基于直角坐标机器人磨削装置、磨削形变计算、速度约束以及插补点规划方法。
技术介绍
作为机械加工的主要手段之一，磨削加工在制造业中受到广泛应用。目前机器人磨削加工实现方法主要包括两种：进行大量的磨削实验，利用回归分析求取特定材料的机器人磨削模型；对机器人末端进行力控制，在保证机器人末端与工件接触的情况下，控制磨削工具的位置以及工具和工件之间的接触力。1)通过回归分析求取机器人磨削模型的方法，该方法的实现需要大量的实验数据，且该方法求取的磨削模型只能针对指定的材料，无法应用到其他材料上，缺乏通用性。2)对机器人末端进行接触力控制的方法，该方法主要可分为带传感器和不带传感器两种。不带传感器的力控制方法主要是依靠对机器人电机数据进行读取，通过电机数据对机器人末端位置进行判断。这种方法成本低，但未考虑机器人本身形变以及工件装配误差等问题，加工精度低；带传感器的力控制方法主要是依靠传感器的数据反馈判断机器人末端的力位情况，实现实时的力位控制。这种没有考虑到机器人磨削角度和进给速度差异对...
【技术保护点】
一种解决形变问题的机器人磨削系统，该系统为直角坐标机器人磨削系统，直角坐标机器人磨削系统包括工作台架(1)、三轴直角坐标机器人的导向单元(2)、驱动单元(3)，六维力传感器测量单元(4)、磨削刀具(5)、曲面工件(6)，其特征在于，所述直角坐标机器人磨削系统还包括安装曲面工件(6)的两轴旋转工作平台(7)以及形变计算模块和插补点优化模块；所述导向单元(2)设置在工作台架(1)上并受驱动单元(3)的驱动，六维力传感器测量单元(4)、磨削刀具(5)依次安装在三轴直角坐标机器人导向单元(2)的末端；所述直角坐标机器人磨削系统通过驱动旋转工作平台(7)A轴旋转工作平台(7‑1)和B...
【技术特征摘要】
1.一种解决形变问题的机器人磨削系统，该系统为直角坐标机器人磨削系统，直角坐标机器人磨削系统包括工作台架(1)、三轴直角坐标机器人的导向单元(2)、驱动单元(3)，六维力传感器测量单元(4)、磨削刀具(5)、曲面工件(6)，其特征在于，所述直角坐标机器人磨削系统还包括安装曲面工件(6)的两轴旋转工作平台(7)以及形变计算模块和插补点优化模块；所述导向单元(2)设置在工作台架(1)上并受驱动单元(3)的驱动，六维力传感器测量单元(4)、磨削刀具(5)依次安装在三轴直角坐标机器人导向单元(2)的末端；所述直角坐标机器人磨削系统通过驱动旋转工作平台(7)A轴旋转工作平台(7-1)和B轴旋转平台(7-2)，调整机器人磨削切入角度和姿态；其中，A轴旋转平台(7-1)驱动伺服电机(7-11)、联轴器(7-12)、同步轮(7-13)，带动旋转盘(7-15)和八角板(7-14)上的曲面工件(6)转动，改变工件相对刀具在X-Z平面上的角度；B轴旋转平台(7-2)则通过驱动伺服电机(7-11)、齿轮箱(7-16)带动旋转盘(7-15)进行转动；带动A轴旋转工作平台(7-1)上的曲面工件(6)转动，改变工件角度；所述曲面工件(6)磨削受力情况通过磨削刀具(5)末端安装的六维传感器测量单元(4)实时测量。2.一种针对权利要求1所述解决形变问题的机器人磨削系统的轨迹规划方法，其特征在于，该方法通过所述形变计算模块和插补点优化模块来调整，所述的形变计算模块：根据三轴直角坐标机器人及两轴旋转平台结构，建立机器人磨削系统刚度矩阵；驱动机器人带动力传感器和磨削刀具以规划进给速度和角度切入目标深度对工件进行磨削，根据不同角度、进给速度下力传感器收集末端受力情况，结合系统刚度矩阵计算出机器人系统磨削形变；所述的插补点优化模块：根据进给速度、磨削夹角与磨削形变之间的关系，建立速度约束公式，结合B样条曲线规划特点，依据精度要求，计算出曲面磨削轨迹各插补点对应的速度约束值，从而优化规划轨迹插补点的位置。3.根据权利要求2所述的解决形变问题的机器人磨削系统的轨迹规划方法，其特征在于，所述轨迹规划方法包括以下步骤：步骤1，根据所述直角坐标机器人磨削系统结构，建立包括三轴直角坐标机器人、六维力传感器、磨削刀具、曲面工件、两轴旋转工作平台的直角坐标机器人磨削系统刚度矩阵；K=Kx000Ky000Kz]]>其中，K-1＝Kg-1+Kj-1+Ko-1+Kc-1步骤2，驱动三轴直角坐标机器人的导向单元(2)末端带动六维力传感器测量单元(4)和磨削刀具(5)接近工件，以规划深度ap、磨削角度θ、进给速度切入工件进行磨...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。