紅外LED用于光電式成像定位系統(tǒng)的位置信號(hào)發(fā)生源,要求LED裝配位置誤差≤0.2mm,但手動(dòng)無(wú)法保證對(duì)LED的一次性精確定位裝配,因此設(shè)計(jì)了利用KUKA機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)紅外LED高精度自動(dòng)裝配的系統(tǒng)。通過(guò)分析工業(yè)機(jī)械臂自動(dòng)裝配工序的誤差源,提出一種基于待裝配孔位姿測(cè)量的裝配軌跡在線修正方法,解決示教在線編程和離線編程軌跡更新的不足。建立三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量與KUKA機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制之間的位姿變換和軌跡誤差修正數(shù)學(xué)模型,完成基于裝配軌跡在線修正的紅外LED自動(dòng)裝配系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì),搭建實(shí)驗(yàn)裝置,通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)自動(dòng)裝配精度進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)表明,經(jīng)過(guò)裝配軌跡在線修正后紅外LED自動(dòng)裝配位置誤差由修正前的0.23mm降低到0.09mm以下,角度誤差由修正前的0.27°降低到0.08°以下,實(shí)現(xiàn)紅外LED正常裝配,為基于工業(yè)機(jī)械臂的高精度自動(dòng)裝配系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考。 

【文章來(lái)源】：組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2020,(08)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

自動(dòng)裝配工序誤差源

本文基于在線補(bǔ)償方法,將待裝配工件實(shí)際位置偏差引入在線閉環(huán)補(bǔ)償范圍,提出一種基于待裝配孔位姿測(cè)量的工業(yè)機(jī)械臂裝配軌跡在線修正方法,具體修正流程如圖2所示。利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)待裝配孔進(jìn)行自動(dòng)裝配前的預(yù)檢,獲取測(cè)量數(shù)據(jù),在上位機(jī)上解算出測(cè)量數(shù)據(jù)與預(yù)編譯軌跡之間的位姿偏差,通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)編譯軌跡位姿變量的補(bǔ)償和更新,上載指令到控制器驅(qū)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到實(shí)際待裝配位姿,實(shí)現(xiàn)裝配軌跡在線閉環(huán)修正,順次完成自動(dòng)裝配任務(wù),提高最終裝配精度和柔性裝配能力。1.2 待裝配部件和自動(dòng)裝配系統(tǒng)坐標(biāo)系

如圖3所示是待裝配部件和自動(dòng)裝配系統(tǒng)各單元坐標(biāo)系。坐標(biāo)系O1X1Y1Z1是三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)基準(zhǔn)坐標(biāo)系。由于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)待裝配孔進(jìn)行預(yù)檢測(cè)量時(shí)只能獲得待裝配位姿的一維矢量信息,設(shè)計(jì)引入兩個(gè)高精度基準(zhǔn)孔1和2,以獲得完整三維位姿信息,建立待裝配部件坐標(biāo)系O2X2Y2Z2。坐標(biāo)系O3X3Y3Z3是工業(yè)機(jī)械臂末端執(zhí)行器的工具坐標(biāo)系,原點(diǎn)位于工具上,工具坐標(biāo)系隨機(jī)械臂執(zhí)行末端而移動(dòng)。坐標(biāo)系O4X4Y4Z4是工業(yè)機(jī)械臂基坐標(biāo)系,出廠時(shí)與位于機(jī)械臂底部的世界坐標(biāo)系重合,通過(guò)設(shè)置KUKA機(jī)械臂控制器系統(tǒng)參數(shù),使KUKA機(jī)械臂的基坐標(biāo)系與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)基準(zhǔn)坐標(biāo)系O1X1Y1Z1重合。1.3 待裝配孔位置誤差測(cè)量

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3340750