复杂曲面加工工业机器人轨迹生成算法

提出了一种面向复杂曲面加工的工业机器人轨迹生成算法。该算法可用在工业机器人离线编程系统中;通过CAD/CAM技术完成复杂曲面的建模,并提取其STL文件格式数据;根据三角面片各点坐标在切片方向上投影的最大和最小值反求与此三角面片相交的切平面,并对三角面片分组,然后推导出三角面片边上相邻交点的增量公式,最后通过机器人编程得到复杂曲面的加工运动轨迹。仿真结果表明,该算法稳定可靠,而且可以生成任意复杂曲面的加工运动轨迹。     

基于DXF文件的工业机器人离线编程系统研究

分析当前工业机器人在线编程和离线编程存在的缺点,针对自主研发工业机器人的需求,设计工业机器人离线编程系统,实现了工业机器人通过CAD图纸就能够完成相应的加工,并在自主研发的工业机器人上稳定运行,具有一定的实用价值.     

6R机器人工具端的运动学建模及仿真

工业机器人实现加工作业时,工具端沿加工轨迹运动,且要满足加工的位姿要求。为了控制机器人末端工具工作点相对于工件的轨迹和位姿,建立面向工具坐标系的机器人运动学模型对机器人离线编程有重要意义。通过将工具坐标系与机器人连杆坐标系分离,研究针对工具坐标系的机器人运动学正、逆解。提出一种余弦定理结合圆心角定律的机器人空间三点圆弧轨迹规划方法,通过调用OpenGL图形库,进行机器人空间圆弧轨迹运动仿真,验证了算法的正确性,为本研究条件下机器人离线编程打下理论基础。     

铝合金轮毂机器人光整加工控制技术研究

基于对铝合金轮毂结构及光整加工要求的分析,通过比较机器人示教和离线编程的优缺点,提出示教编程和离线编程集成使用的机器人控制技术,来完成轮毂光整加工。机器人离线编程控制是根据轮辐表面刀具轨迹的点位信息和机器人运动学方程,运用Pieper法进行机器人运动学方程逆解来实现的。研究表明,采用示教编程和离线编程集成的机器人控制技术能在满足光整加工要求的前提下大大提高轮毂加工效率。     

面向飞机蒙皮的机器人喷涂轨迹规划

针对飞机蒙皮在线示教编程效率低、轨迹精度差及适用范围有限等问题,基于双目视觉三维扫描及CAD/CAM领域的加工模拟功能,提出一种根据三维模型的加工轨迹生成工业机器人喷涂轨迹的离线编程方法,为解决模型未知的复杂自由曲面喷涂问题提供了新思路。通过三维扫描获取飞机蒙皮表面点云并处理得到其三维模型,结合喷漆工艺,在Unigraphics加工模块中对三维模型加工轨迹进行参数化编程,提取轨迹点并调整喷枪姿态生成机器人喷涂路径;以飞机蒙皮为例进行喷涂仿真。结果表明:该离线编程方法的编程效率、轨迹精度明显优于在线示教编程;该编程方法对其他自由曲面同样具有适用性。     

一种结合动力学分析的机器人离线编程技术研究

在ADAMS平台上对HP6机器人进行虚拟环境下按给定轨迹曲线的运动仿真,从获取的各关节转角和力矩数据中分析找出其力矩超限点,在不改变机器人手部位姿和轨迹曲线的条件下,通过人工调整相应关节的转角,降低关节负载,修正由离线编程系统生成的同一任务机器人程序的相应代码,实现了使机器人在保持各关节力矩值处于安全水平下的轨迹规划和离线编程,并给出了应用实例。     

基于宏程序的工业机器人手工加工编程设计

工业机器人常用编程方法有示教编程和离线编程两种,但鉴于示教编程依靠操作者观察编程很难获较高的加工精度,而离线编程受限于CAD建模的计算精度、CAM软件生成NC刀具轨迹时的逼近计算方法和机器人姿态等方面的影响,目前离线软件也很难获得较理想的加工效果;笔者基于宏程序数控加工的多年经验,通过对工业机器人RAPID指令的研究,采用宏程序高级语言的通用性功能,将宏程序移植到工业机器人加工中,提出了基于宏程序的工业机器人手工加工编程设计方法,并用实例分析和说明。     

基于RobotStudio的工业机器人离线编程分析

随着社会的飞速发展,制造业自动化程度提高,传统的加工方式已经无法满足制造业。工业机器人应用在制造业领域日趋广泛,这对工业机器人人才的需求越来越多。基于RobotStudio软件分别采用手动离线编程和自动路径离线编程方法两种不同方法在基础模块走三角形。通过对比分析发现,手动离线编程适合简单路径编写,自动路径离线编程适合复杂路径编写且轨迹为一个整体,该法更简便。     

工业机器人代码解释器的开发

设计、实现了工业机器人编程代码的解释。解释器的主要功能是将机器人编程指令转化为中间代码,控制系统处理中间代码以控制机器人运动。解释器包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码结构定义与生成。解释器通过VC编程实现。最后,对该解释器的功能进行了测试验证,解释器生成中间代码,机器人控制器读入中间代码解释执行,并启动插补器进行插补计算,所生成的轨迹线符合预期的要求。     

基于离线编程技术的机器人喷釉轨迹设计方法

工业机器人喷釉技术能较好地解决坐便器自动化施釉加工问题。分析了坐便器施釉的工艺要求,针对釉料、坯土特性进行测试,得出喷涂过程喷枪参数相关公式,并推导出定量喷涂算法,提出基于六自由度工业机器人离线编程仿真的自动化施釉轨迹设计方法。     

机器人复杂曲面磨抛系统的构建及实验

针对机器人磨抛加工缺少工程实践的问题,根据人工砂带磨抛生产线,结合工业机器人的应用,设计并搭建了工业机器人复杂曲面砂带磨抛自动化生产系统。利用Robot Studio建立了该系统的模拟仿真环境,实现了加工轨迹的离线编程和在线模拟。以水龙头磨抛为对象进行加工检测,在粗磨和细磨后工件表面分别获得Ra=2.2672um和Ra=0.7616um的表面粗糙度。该结果完全满足零件表面磨抛加工要求,为工业机器人砂带磨抛系统的自主研发提供了理论依据和实验参考。     

一种典型空间线特征切割机器人离线编程系统

工业机器人离线切割系统以其高效性、生产柔性和简单操作性,越来越多被应用于工业生产现场。以相贯线切割为例,对典型空间线特征切割机器人离线编程系统进行了研究,开发了用于管件相贯线坡口切割的机器人离线系统。同时,对系统的硬件组成、特征提取、轨迹生成与规划、机器人代码转换、离线编程等问题进行了探讨。最后,进行坡口切割刀轨的验证,结果证明,利用本系统切割的实际坡口与软件设定的基本相符,切割过程平稳,能够满足坡口切割的实际要求。     

基于RobotStudio仿真软件的ABB工业机器人去毛刺打磨工作站的设计

通过RobotStudio软件对ABB工业机器人实现去毛刺打磨工作站仿真,在仿真工作站中,建立ABB工业机器人的工件坐标,设置机器人工具,创建Smart组件,创建工具坐标系,创建轨迹、编程,进行仿真设计以及相应的验证。该仿真为亚龙YL-1360A型工业机器人去毛刺系统控制和应用装备打磨运动轨迹的设计提供了重要的参考依据,能够进一步提高现场工作效率。     

工业机器人切削加工工作站设计与任务仿真

以现场总线DeviceNet和工业机器人的集成应用为基础,在RobotStudio中模拟布局一种用于自动切削加工的工业机器人工作站,结合Solid Works设计并构建工作站相关组件,基于DeviceNet建立工作站组件的通信及I/O信号配置,进行切削加工离线编程和仿真实验。结果表明,所建立的机器人切削加工工作站能够根据离线编程实现切削加工。该工作站的建立有助于提高切削加工的效率,缩短项目实施周期,减少机器人现场调试的时间,为高效率、高精度的切削场合提供一种技术解决方案。     

SolidWorks二次开发在工业机器人砂带磨抛离线编程中的应用

在工业机器人砂带磨抛系统中,获取磨抛作业刀位点信息是离线编程中的关键环节。对该磨抛系统进行了模型分析,通过对Solid Works二次开发直接将磨抛轨迹以RAPID代码形式输出。对生成的位姿矩阵文件和RAPID代码文件分别进行了数据分析、仿真试验及实验验证,所生成的RAPID代码基本符合生产要求。最后以VB为开发平台,设计出了可单独执行的.exe文件。     

基于DELMIA的工业机器人运动轨迹的建模仿真研究

应用DELMIA/IGRIP软件实现了工业机器人装配、焊接的运动轨迹建模仿真,建模仿真结果表明:利用DELMIA/IG-RIP实现工业机器人运动轨迹的建模仿真,确保了设计人员在策划工业机器人或工业机器人操作时的可行性、效率性和安全性,并可节省大量时间,为工业机器人运动轨迹的分析设计和建模提供了可靠的依据,提高了企业的数字化制造水平.     

基于UG/Open的机器人复杂曲线离线编程系统设计

为解决工业机器人复杂曲线焊接低效问题,提出基于UG/Open的机器人离线编程方案。通过UG/Open建立机器人和工件装配虚拟模型,获取曲线关键点坐标并解算曲线方程,然后以直线插补方式实现轨迹拟合,生成运动指令发送至机器人,使实体机器人完成复杂曲线路径的运动,完成焊接过程。弧焊实践证明,该方式高效可靠,焊接质量较好,提高了工业机器人复杂曲线轨迹的适应能力。     

面向抓取任务的机器人离线编程优化

为提高工业机器人的运行效率，降低生产成本，对工业机器人抓取过程进行离线编程优化。以IRB1200型机器人为例，首先，根据机器人正、逆运动学搭建运动学模型；其次，分析加工工艺和机器人运行轨迹；再次，在Tecnomatix环境中搭建仿真平台，分析不同运动情况下TCP速度；最后，对比机器人离线编优化前后的速度，加工时间缩短约10%。经实验验证，该优化方式可提高工业机器人运动效率，降低工作能耗。     

座舱盖打磨下料机器人离线编程仿真

尝试通过机器人离线编程技术来解决座舱盖复杂曲面机器人打磨下料轨迹难以获取的难题,重点介绍了利用Tecnomatix PS辅助机器人离线编程的方法。首先运用SolidWorks三维建模技术建立机器人工况模型以模拟打磨机器人的工作环境,同时结合Tecnomatix PS的虚拟仿真技术实现了打磨机器人的离线编程和仿真,最终得到离线程序。基于Tecnomatix PS的编程作为整体离线编程方法的一部分,通过验证,其输出结果能够满足后续编程步骤的需求。     

基于工业机器人的纸基蜂窝芯零件填料工艺研究

针对基于磁场和摩擦学原理的纸基蜂窝芯零件固持新方法,提出了基于工业机器人的自动填料工艺,进而提出了机器人填料作业离线编程的实现方法。重点论述了基于机器人的填料工艺的离线编程实现方法,研究了填料区域规划、运动学计算、生成机器人填料作业程序以及机器人填料作业仿真等。采用VC++语言开发了基于机器人驱动的填料系统,并以某型号飞机方向舵蜂窝零件为例进行填料仿真,通过仿真分析,验证了基于工业机器人的自动填料工艺的可行性,并可以有效地提高蜂窝零件的加工精度和效率。