工業(yè)機(jī)器人切削加工離線編程研究.pdf

1、隨著工業(yè)機(jī)器人在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的示教再現(xiàn)編程方式逐漸暴露出編程周期長(zhǎng)、示教精度低等缺點(diǎn)，直接影響著生產(chǎn)效率和工業(yè)機(jī)器人的使用效率。本文研究了工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于切削加工的離線編程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從CAD/CAM系統(tǒng)輸出APT刀位源文件到ABBIRB6600型工業(yè)機(jī)器人RAPID指令之間的轉(zhuǎn)換，并能通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真模塊驗(yàn)證切削加工軌跡的正確性，最終達(dá)到離線編程的目的。本文的主要研究?jī)?nèi)容和相關(guān)章節(jié)安排如下： 第一章概述了工業(yè)機(jī)器人及其

2、在切削加工中的應(yīng)用，并介紹了機(jī)器人離線編程技術(shù)及國(guó)內(nèi)外在這一技術(shù)領(lǐng)域的研究和發(fā)展現(xiàn)狀。最后介紹了本文的研究意義和主要研究?jī)?nèi)容。 第二章介紹了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)理論，利用齊次變換理論建立了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，推導(dǎo)出IRB6600型機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和逆解公式，解釋了運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解的不唯一性，并對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和各關(guān)節(jié)正、逆解應(yīng)用Matlab進(jìn)行了仿真分析和驗(yàn)證，為離線編程技術(shù)的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。 第三章對(duì)APT刀位源文件和

3、機(jī)器人RAPID指令之間轉(zhuǎn)換的可行性進(jìn)行了研究。介紹了APT刀位文件和RAPID編程的特點(diǎn)和相關(guān)概念。前者包含有位置、刀軸矢量及速度信息，后者需要對(duì)機(jī)器人末端TCP的位姿、軸配置參數(shù)和速度進(jìn)行描述，兩者的信息具有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，研究表明，從APT文件到機(jī)器人RAPID指令的轉(zhuǎn)換是可行的。 第四章研究了機(jī)器人離線編程中的關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)APT刀軌文件所提供的信息，研究了切削加工時(shí)確定機(jī)器人末端位姿、軸配置參數(shù)、坐標(biāo)變換及刀具補(bǔ)償?shù)姆?/p>

4、法，并提出了機(jī)器人切削加工軌跡仿真時(shí)直線和圓弧的插補(bǔ)算法。 第五章介紹了工業(yè)機(jī)器人切削加工離線編程的實(shí)現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。根據(jù)提出的機(jī)器人RAPID指令轉(zhuǎn)換算法，設(shè)計(jì)了合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，利用VisualC++和OpenGL開發(fā)了IRB6600型機(jī)器人切削加工離線編程軟件，主要包括代碼轉(zhuǎn)換模塊和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真模塊，同時(shí)研究了機(jī)器人切削加工軌跡的位姿校正方法，最后結(jié)合鋸齒蒙皮加工實(shí)例驗(yàn)證了本文提出的離線編程方法和各功能模塊的正確性。