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本文采用六自由度靜電噴塑烤箱的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了分析。假定機(jī)器人將噴涂A部并移動(dòng)到A部。零件的位置由坐標(biāo)系A(chǔ)描述,U為參考坐標(biāo)系,H為工件坐標(biāo)系,R為靜電噴塑烤箱基坐標(biāo)系,E為末端致動(dòng)器坐標(biāo)系。綜上所述,當(dāng)機(jī)器人末端執(zhí)行器的坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)一致時(shí),外部工件相對(duì)于工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)偏移量小。國(guó)內(nèi)外噴涂生產(chǎn)線的研究現(xiàn)狀是保護(hù)電子設(shè)備、機(jī)械設(shè)備、汽車、家具等金屬材料表面材料有效的手段之一。靜電噴塑烤箱末端執(zhí)行器的操作可以描述為刀具坐標(biāo)系中相對(duì)于工作臺(tái)坐標(biāo)系的一系列運(yùn)動(dòng)。假定靜電噴塑烤箱的初始位置和終止位置已知,從運(yùn)動(dòng)學(xué)反方程可以得到機(jī)器人在初始位置和終止位置所需的關(guān)節(jié)角度。在關(guān)節(jié)空間中,平滑軌跡函數(shù)可以用來描述末端執(zhí)行器的軌跡。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng),每個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)(T)的軌跡函數(shù)應(yīng)滿足四個(gè)約束:位置約束和對(duì)應(yīng)于起始和結(jié)束位置的速度約束。
Roboguide有一個(gè)子功能模塊paintpro,它是一個(gè)3D視覺噴涂機(jī)器人編程軟件。軟件功能模塊可以根據(jù)待加工工件的規(guī)格和噴涂工藝參數(shù),在paintpro軟件平臺(tái)上規(guī)劃、編輯和生成噴涂軌跡。在paintpro軟件中,靜電噴塑烤箱模型與真實(shí)的機(jī)器人模型相同。如果移動(dòng)機(jī)器人模型試圖到達(dá)無法接近的位置,軟件中的TP指示器也會(huì)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。靜電噴塑烤箱每一步的運(yùn)行時(shí)間和整個(gè)噴涂過程的循環(huán)時(shí)間為離線編程結(jié)果的可行性提供了參考。靜電噴塑烤箱的離線編程設(shè)計(jì)是該軟件的一個(gè)獨(dú)特設(shè)計(jì),它可以生成噴涂軌跡的圖像。paintpro提供了方便的設(shè)備建模TP教學(xué)和軌跡再現(xiàn)??梢詫⒋龂娡抗ぜC(jī)器人模型、噴槍和外圍設(shè)備的三維數(shù)字模型導(dǎo)入到軟件中,并可以在窗口中進(jìn)行三維瀏覽操作。靜電噴塑烤箱在新的界面中,可以創(chuàng)建噴涂工作站的名稱,設(shè)置輸送鏈的循環(huán)時(shí)間、輸送速度和輸送鏈的類型。
靜電噴塑烤箱在運(yùn)行過程中,機(jī)器人軌跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值如表5-1所示。通過軟件中的裝配干涉分析功能,檢查工件與工件、工件與工裝之間的干涉。在工件隨輸送鏈運(yùn)動(dòng)的過程中,實(shí)時(shí)進(jìn)行干涉跟蹤檢查,檢查工件和工裝在噴涂過程中是否與其它工裝和外圍設(shè)備發(fā)生干涉。在一些歐洲國(guó)家,優(yōu)先發(fā)展環(huán)保產(chǎn)品是油漆制造商的主要目標(biāo),其中粉末涂料和水性涂料保持了較高的增長(zhǎng)率。干擾檢查分為靜態(tài)干擾和動(dòng)態(tài)干擾。在靜電噴塑烤箱程序的執(zhí)行過程中,當(dāng)干擾檢查打開時(shí),如果發(fā)生靜態(tài)干擾,干擾部分將顯示為明亮的顏色。動(dòng)態(tài)干涉檢查是指在模擬程序執(zhí)行過程中,當(dāng)工件或靜電噴塑烤箱發(fā)生干涉時(shí),工件或機(jī)器人將以明亮的顏色顯示干涉。工人可以優(yōu)化機(jī)器人的噴涂路徑或噴涂路徑,確保噴涂過程中工件的可接近性和開放性。
在生產(chǎn)線布置過程中,首先要保證機(jī)器人對(duì)工件的可接近性,同時(shí)要避免機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過程中與工件或外圍設(shè)備發(fā)生干涉的可能性。在機(jī)器人模擬中,通過調(diào)整靜電噴塑烤箱與工件的相對(duì)位置來保證工件的可接近性。靜電噴塑烤箱運(yùn)動(dòng)過程中可能產(chǎn)生的干擾包括機(jī)器人末端執(zhí)行器對(duì)工件的干擾、對(duì)外圍設(shè)備的干擾、對(duì)安全柵的干擾等,機(jī)器人導(dǎo)向中的碰撞檢測(cè)功能可以自動(dòng)檢測(cè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中的干擾。靜電噴塑烤箱的平面布置規(guī)劃完成后,必須對(duì)平面布置設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行驗(yàn)證。工作。本文選用的FANUCP-50IB噴涂機(jī)器人的作用范圍為:X=2280mm,Y=2242mm。