機(jī)器人在利用高速旋轉(zhuǎn)的刀具對目標(biāo)材料進(jìn)行銑削加工的過程中,刀具與銑削材料之間切削力的作用會使得整個(gè)銑削系統(tǒng)產(chǎn)生受迫振動.當(dāng)被銑削的目標(biāo)本身結(jié)構(gòu)剛度較低時(shí),銑削操作會使其產(chǎn)生一定的形變,不適宜利用空間位置作為控制量對銑削操作進(jìn)行自動控制.由于動力工具在不同切削深度會產(chǎn)生不同幅值的受迫振動,并且產(chǎn)生的振動信號可以有效包含刀具與銑削材料之間的狀態(tài)信息,能作為有效的控制量對銑削機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動控制,達(dá)到良好的自動控制效果.本文建立銑削過程中系統(tǒng)的振動模型,并根據(jù)振動模型列出微分方程描述動力工具的受迫振動,通過加速度傳感器對振動信號進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,分析所采集信號以驗(yàn)證所建物理模型的準(zhǔn)確性.利用快速傅里葉變換(FFT)對信號進(jìn)行處理,提取信號中頻率是刀具旋轉(zhuǎn)頻率的整倍數(shù)的諧波分量.由于二次諧波的FFT幅值隨銑削深度的增加有較為明顯特征,并且在刀具空轉(zhuǎn)狀態(tài)最為穩(wěn)定,選其作為控制量對銑削機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動控制.采用DSP芯片作為主控制器,通過PID算法對步進(jìn)電機(jī)加以控制,可以使刀具在銑削過程保持穩(wěn)定的切削深度.對所建控制系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并對銑削深度進(jìn)行測量,證明刀具在銑削過程中能維持在較為穩(wěn)定的深...

【文章頁數(shù)】：8 頁

【文章目錄】：
1 振動信號的處理及頻域特征的提取
    1.1 受迫振動模型的建立
    1.2 銑削機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
    1.3 振動信號的處理及頻域特征的提取
2 銑削機(jī)器人的控制模型與穩(wěn)定性分析
    2.1 系統(tǒng)控制框圖
    2.2 穩(wěn)定性分析
3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4 結(jié)論



本文編號：3751809