Основы роботизированного станка лазерной резки: Точность объяснена | MachineMFG

Основы роботизированного станка лазерной резки: Точность объяснена

0
(0)

Технология лазерной резки шестиосевого робота серии и волоконный лазер можно использовать для обрезки и вырезать отверстия.

По сравнению с традиционным открытым штампом технология штамповкиОн сокращает технологический процесс, значительно снижает трудозатраты и стоимость пресс-формы, повышает качество продукции и добавленную стоимость, широко используется в автомобилестроении и аэрокосмической промышленности.

В этом посте в основном анализируются основные факторы, влияющие на точность резки роботизированного станка лазерной резки после автономного программирования, и предлагаются соответствующие решения.

Режим программирования роботизированного режущего станка

В последние годы концепция индустрии 4.0 глубоко укоренилась в сердцах людей, а развитие робототехники станок лазерной резки Интеллектуальные технологии стали одним из главных трендов.

Если мы хотим развиваться и трансформироваться, нам нужно понять, как робот лазерная резка Машина завершает установленную работу, и тогда нам нужно поговорить о ее методе программирования.

Как правило, методы программирования серийных роботов станок лазерной резки В основном они делятся на обучающее программирование и автономное программирование.

Обучающее программирование означает, что "глаз (наблюдение) + мозг (суждение) + рука (запись)" оператора вручную проведет концевой эффектор по требуемой траектории и запомнит ее в контроллере робота.

После того как робот прочитает и обучится, он будет повторять эти траектории.

Его преимущества - низкий порог, простота обучения и возможность исправления ошибок, вызванных механической структурой.

Однако недостатки также очевидны, необходима реальная рабочая среда.

Качество резки зависит от опыта оператора, и он не подходит для сложных траекторий.

И машине приходится останавливать производство, что сказывается на производительности.

Оффлайн-программирование - это воссоздание 3D виртуальной среды всей рабочей сцены в компьютере с помощью программного обеспечения для офлайн-моделирования.

Затем, в соответствии с размером, формой и материалом обрабатываемых деталей, программное обеспечение может автоматически генерировать траекторию движения робота с помощью некоторых операций оператора, то есть команды управления.

Затем траектория моделируется и корректируется в программном обеспечении, формируется программа робота и передается ему.

Преимущество этого метода в том, что он обладает функциями моделирования траектории, оптимизации пути и обнаружения столкновений, и не зависит от опыта оператора.

Он может находиться вдали от реальных условий эксплуатации и подходит для сложных траекторий.

Кроме того, нет необходимости останавливать производство, повышается эффективность производства и преодолеваются многие недостатки обучения программированию.

В сравнении с этим, автономное программирование больше подходит для интеллектуального направления развития роботов лазерная резка машина.

Однако многие пользователи используют автономное программирование, что, как правило, приводит к низкой точности резки.

Далее мы проанализируем, какие факторы, влияющие на точность резки после роботизированного станка лазерной резки с использованием автономного программирования.

Погрешность абсолютной точности позиционирования серийного шестиосевого робота

Для импорта имитационной модели в компьютерное программное обеспечение требуется оффлайн-программирование.

Модель представляет собой идеальный дизайн, и в моделировании отсутствуют геометрические и кинематические ошибки.

Однако при фактической обработке и сборке деталей робота существуют допуски, а также отклонения между значением обратной связи энкодера и фактическим значением перемещения в процессе движения оси шарнира, что приводит к ошибкам между фактическим положением концевого эффектора и теоретическим целевым положением, когда робот выполняет инструкции, заданные в автономном программировании.

Как показано на рисунке 1, разрезая прямую линию от a до B, программа автономного программирования измеряет теоретическую длину L между AB и отправляет команду на контроллер робота, но собственные геометрические размеры и погрешность движения робота при реальном выполнении проходят только по L1, и возникает разница △L с теоретической длиной, которая является абсолютной погрешностью точности позиционирования робота.

абсолютная разница позиционирования △L

Рис. 1 Разница в абсолютном позиционировании △L

Шестиосевые роботы серии обычно имеют высокую точность перепозиционирования (около 0,05 мм) и крайне низкую абсолютную точность позиционирования (около 3 мм разницы на метр), что приводит к ухудшению точности геометрических размеров, когда робот использует автономное программирование.

Решение:

(1) изменить модель детали

Для некоторых деталей с простым контуром и низкой точностью вырежьте кубоид, как показано на рис. 2.

Сначала система координат заготовки параллельна системе координат робота, затем твердый образец вырезается или размечается в соответствии с инструкциями, созданными нормальной моделью детали, и разница между размерами реза и заданными размерами измеряется в системе координат заготовки.

Затем через Программное обеспечение для 3D-моделирования или программы автономного моделирования, модель детали увеличивается или уменьшается по системе координат заготовки в соответствии с разницей, и программа резания регенерируется для повышения точности размеров.

модель, построенная при разрезании кубоида

Рис. 2 Модель, построенная при разрезании кубоида

(2) the лазерный трекер компенсирует абсолютную точность позиционирования в локальной области робота.

Для деталей со сложным контуром и высокими требованиями к точности лазерный трекер может использоваться для компенсации точности концевого эффектора робота в зоне резки, как показано на рисунке 3.

Лазерный трекер компенсирует абсолютную точность позиционирования локальной области робота

Рис. 3 Лазерный трекер компенсирует абсолютную точность позиционирования локальной области робота

Использование автономного программирования для создания нескольких положений сферических точек на основе известной сферической модели. Робот считывает и выполняет.

Лазерный трекер фиксирует и наносит на карту эти точки, а затем с помощью компьютерного программного обеспечения строит реальную сферическую модель.

После сравнения с известной сферической моделью с помощью автономного программирования производится калибровка и компенсация абсолютной точности позиционирования робота в этой области.

Погрешность центральной точки инструмента TCP

Концевой механизм робота, также известный как инструмент, устанавливается на торцевой фланец робота.

Когда мы позволяем роботу приблизиться к определенной точке в пространстве вручную или программно, суть заключается в том, чтобы позволить центральной точке инструмента приблизиться к этой точке.

Поэтому можно сказать, что траекторное движение робота - это движение центральной точки инструмента (TCP).

Когда робот покидает завод, он знает только координаты центральной точки торцевого фланца, а координаты центральной точки инструмента (TCP) должны быть введены в контроллер робота после обучения.

В настоящее время центральная точка роботизированного инструмента обычно рассчитывается по методу четырехточечного чертежного шара, как показано на рисунке 4.

инструмент расчета центральной точки TCP

Рис. 4 инструмент для расчета центральной точки TCP

То есть, принимая центральную точку инструмента за центр шара, рисуем сферу, собирая центральные точки четырех различных положений фланца робота, а затем вычисляем координаты центра шара, который является центральной точкой инструмента.

Поскольку положение центра шарика калибруется вручную путем наблюдения за относительным положением TCP и учебного приспособления, существует погрешность между центральной точкой инструмента, рассчитанной этим методом, и центральной точкой фактического инструмента, как показано на рис. 5, которая обычно составляет около 0,5 мм.

имеется ошибка между рассчитанной точкой центра инструмента и фактической точкой центра инструмента

Рис. 5 - ошибка между рассчитанной точкой центра инструмента и фактической точкой центра инструмента

В программе автономного программирования ошибка в центре инструментов отсутствует.

При фактическом раскрое деталей, пока головка лазерной резки вращается вокруг центра инструмента, то это приведет к большим отклонениям в размерах и положении.

Используйте инфракрасный калибратор для калибровки центральной точки инструмента

Как показано на рисунке 6, по окружности калибратора инструмента расположены два ортогональных инфракрасных излучателя и соответствующие индуктивные выключатели.

TCP коррекция центральной точки инструмента с помощью инфракрасного калибратора инструмента

Рисунок 6 Коррекция центральной точки инструмента с помощью инфракрасного калибратора

Выполняя определенную процедуру калибровки, робот заставляет инструмент двигаться по калибровочному кругу.

Когда инструмент робота блокирует инфракрасный луч, соответствующий индукционный выключатель посылает сигнал на контроллер робота, и в итоге контроллер вычисляет и оценивает положение центральной точки инструмента.

После калибровки точность TCP центральной точки инструмента может достигать 0,1 мм.

Заключительные мысли

Помимо двух вышеперечисленных основных факторов, точность роботизированного станка лазерной резки на основе автономного программирования также связана с созданием системы координат заготовки, отношением и нагрузкой робота, а также степенью соответствия физической модели детали.

Однако погрешности точности резки, вызванные этими факторами, приемлемы для большинства пользователей, а также могут быть компенсированы опытом работы персонала для уменьшения этих погрешностей.

Короче говоря, в ближайшем будущем, с развитием и глубокой интеграции технологии видения, технологии зондирования, интеллектуального управления, сети и информационных технологий, больших данных и других технологий, технология автономного программирования роботизированного станка лазерной резки будет развиваться до интеллекта, такого как автоматическое восприятие, идентификация и реконструкция заготовки и пути обработки, реализуя независимое планирование пути, автоматическую коррекцию и адаптивную среду.

При все меньшем вмешательстве человека работа пользователя упрощается, а точность резки становится все выше и выше.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх