【摘 要】
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近年来,以工业机器人为执行体的机器人磨抛由于其灵活性好、通用性强等特点正逐渐成为复杂曲面磨抛的发展趋势.在机器人磨抛加工过程中,刀具路径点常以曲面上曲率及法线方向为导向进行划分,但尚未考虑机器人实际运动姿态变化对磨抛路径光滑性产生的影响,且可能存在工件与工具干涉问题,因此难以保障最终加工精度.为此,提出了以磨抛姿态变化为约束并光顺干涉处姿态的规划方法.首先,以机器人末端磨抛姿态变化作为刀位点划分阈值,综合考虑其他非法线方向的位姿变换,减缓了刀具路径点之间的姿态变化.然后,在干涉处改变刀具姿态,并以等参数圆
【机 构】
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华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室 武汉430074
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近年来,以工业机器人为执行体的机器人磨抛由于其灵活性好、通用性强等特点正逐渐成为复杂曲面磨抛的发展趋势.在机器人磨抛加工过程中,刀具路径点常以曲面上曲率及法线方向为导向进行划分,但尚未考虑机器人实际运动姿态变化对磨抛路径光滑性产生的影响,且可能存在工件与工具干涉问题,因此难以保障最终加工精度.为此,提出了以磨抛姿态变化为约束并光顺干涉处姿态的规划方法.首先,以机器人末端磨抛姿态变化作为刀位点划分阈值,综合考虑其他非法线方向的位姿变换,减缓了刀具路径点之间的姿态变化.然后,在干涉处改变刀具姿态,并以等参数圆进行范围性光顺从而解决干涉问题.最后,综合姿态变化约束和干涉刀位点的姿态光顺,规划出一条光滑无碰撞的机器人磨抛路径.利用机器人砂带磨抛系统对航空发动机叶片进行磨抛试验,结果表明,所提规划方法的关节角速度变化平缓,刀具路径光滑性更好,磨抛后叶片轮廓度满足-0.03～+0.05 mm公差带要求,表面粗糙度由Ra＞3.2 μm提升至0.2472μm,验证了所提规划方法的有效性.
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