紅外LED用于光電式成像定位系統(tǒng)的位置信號發(fā)生源,要求LED裝配位置誤差≤0.2mm,但手動無法保證對LED的一次性精確定位裝配,因此設(shè)計了利用KUKA機械臂實現(xiàn)紅外LED高精度自動裝配的系統(tǒng)。通過分析工業(yè)機械臂自動裝配工序的誤差源,提出一種基于待裝配孔位姿測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。建立三坐標測量機測量與KUKA機械臂運動控制之間的位姿變換和軌跡誤差修正數(shù)學模型,完成基于裝配軌跡在線修正的紅外LED自動裝配系統(tǒng)軟硬件設(shè)計,搭建實驗裝置,通過實驗對系統(tǒng)自動裝配精度進行驗證,實驗表明,經(jīng)過裝配軌跡在線修正后紅外LED自動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,實現(xiàn)紅外LED正常裝配,為基于工業(yè)機械臂的高精度自動裝配系統(tǒng)設(shè)計提供參考。 

【文章來源】：組合機床與自動化加工技術(shù). 2020,(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

自動裝配工序誤差源

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

如圖3所示是待裝配部件和自動裝配系統(tǒng)各單元坐標系。坐標系O1X1Y1Z1是三坐標測量機基準坐標系。由于三坐標測量機對待裝配孔進行預(yù)檢測量時只能獲得待裝配位姿的一維矢量信息,設(shè)計引入兩個高精度基準孔1和2,以獲得完整三維位姿信息,建立待裝配部件坐標系O2X2Y2Z2。坐標系O3X3Y3Z3是工業(yè)機械臂末端執(zhí)行器的工具坐標系,原點位于工具上,工具坐標系隨機械臂執(zhí)行末端而移動。坐標系O4X4Y4Z4是工業(yè)機械臂基坐標系,出廠時與位于機械臂底部的世界坐標系重合,通過設(shè)置KUKA機械臂控制器系統(tǒng)參數(shù),使KUKA機械臂的基坐標系與三坐標測量機基準坐標系O1X1Y1Z1重合。1.3 待裝配孔位置誤差測量

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3340750