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模具抛光是模具制造的重要工序之一,是行业亟待突破的瓶颈。解决模具手动抛光效率低下、表面精度和光洁度难于把握、报废率高、工作单调乏味和专业技能人员短缺等问题,搭建以工业机器人为平台的柔性抛光系统,实现模具抛光的柔性化、自动化和智能化是有效途径之一。 本文以机器人辅助模具自由曲面柔性抛光系统的抛光轨迹规划为研究对象,通过研究机器人的运动学问题和抛光接触点的创建、识别与提取方法,将抛光接触点到抛光路径中轨迹点的变换算法和轨迹点的适应性位姿算法作为重点,在Visual C++编程环境下开发机器人抛光轨迹规划与生成系统(Rob3PS),并通过使用 RobotStudio搭建的机器人模具抛光实时仿真平台验证Rob3PS系统生成的抛光路径。主要研究内容如下: 1.根据机器人运动学理论和连杆变换原理,结合 IRB2400L型机器人实际的关节角和关节臂长度参数,全面研究和分析机器人运动学的正解与逆解问题,建立机器人的连杆坐标系数学模型和运动学方程,并探讨机器人在笛卡尔空间内线性运动的轨迹规划问题。 2.在UG NX7.5中使用CAM功能模块创建模具抛光接触点数据文件CLSF,并使用正则表达式技术对抛光接触点进行识别和提取,建立抛光接触点到抛光路径中轨迹点的变换算法及抛光工具位姿适应性算法,运用ABB机器人程序二次开发技术在Visual C++2008编程平台下开发机器人抛光轨迹规划与生成系统(Rob3PS)。 3.在ABB RobotStudio虚拟机器人系统中搭建以IRB2400L机器人为平台的模具抛光系统并对抛光任务进行实时仿真,验证由Rob3PS系统生成的往复式和基于空间填充曲线的抛光路径,并对抛光工具、机器人与模具非抛光区域间的干涉进行检测。