車身門蓋件機(jī)器人包邊運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與仿真.pdf

1、包邊是一種連接汽車車身外板和內(nèi)板的常見加工方法，是車門類總成（如門、蓋等）的重要裝配工序，是指把外板料折疊180°從而與內(nèi)板連接。相對(duì)于模具包邊來說，采用機(jī)器人帶動(dòng)滾子滾壓包邊，對(duì)不同的零件，都可以通過調(diào)整運(yùn)動(dòng)軌跡來完成包邊過程。相比現(xiàn)有的包邊設(shè)備，機(jī)器人包邊具有很高的柔性，有利于縮短開發(fā)周期，尤其適用于試制階段。 滾壓包邊是通過機(jī)器人的軌跡來實(shí)現(xiàn)的，需要對(duì)不同形狀的零件預(yù)先做軌跡規(guī)劃。本文研究了包邊機(jī)器人的構(gòu)型選擇、包邊運(yùn)動(dòng)軌

2、跡的生成、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃問題，以SAIL車門的包邊為例，利用ADAMS軟件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果。主要研究?jī)?nèi)容包括： （1）根據(jù)包邊工藝和原理，對(duì)機(jī)器人的構(gòu)型進(jìn)行選擇，分析和確定機(jī)器人的自由度。根據(jù)所選機(jī)器人的參數(shù)，計(jì)算機(jī)器人的工作空間，確定機(jī)器人和被加工零件的相對(duì)空間位置關(guān)系，針對(duì)包邊初始階段滾子的三種不同工藝動(dòng)作，根據(jù)力學(xué)分析，選擇了滾子受載最小的工藝動(dòng)作。 （2）用NURBS表達(dá)車門邊緣的不規(guī)則空

3、間曲面，采用微分幾何方法和包絡(luò)原理，推導(dǎo)滾子軸線端點(diǎn)的空間軌跡表達(dá)式。 （3）對(duì)選擇的機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和計(jì)算。 （4）根據(jù)SAIL車門數(shù)模提取的滾子軸線端點(diǎn)的空間軌跡，用關(guān)節(jié)插值法計(jì)算機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡。用MATLAB軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，并用ADAMS軟件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析，驗(yàn)證軌跡規(guī)劃計(jì)算結(jié)果的正確性。 計(jì)算和仿真結(jié)果表明，六自由度的關(guān)節(jié)式球面坐標(biāo)機(jī)器人可以滿足包邊工藝動(dòng)作的要求；運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和軌跡規(guī)劃的計(jì)算