26、工业机器人钻孔与铣削应用的误差补偿技术解析

工业机器人钻孔与铣削应用的误差补偿技术解析

在工业机器人的应用中，钻孔和铣削是常见的加工任务。为了提高加工精度，误差补偿技术显得尤为重要。下面将详细介绍相关的框架建立、误差补偿方法以及实验验证。

1. 框架的建立

在工业机器人的操作中，需要建立多种框架，包括法兰框架、工具框架、产品框架等，这些框架为后续的加工和误差补偿提供了基础。
- 法兰框架 ：以点 C1 为法兰框架的原点，点 C2 为法兰框架 x 轴上的一点，点 C3 为法兰框架 x - y 平面上的一点，利用三点法构建法兰框架。
- 工具框架 ：工具框架代表末端执行器上部件（如刀具、传感器等）的位姿。在机器人误差补偿验证测试中，使用激光跟踪仪的球形安装反射器（SMR）及其测量杆作为工具。工具框架的原点位于 SMR 的中心，x 轴沿电动主轴的进给方向，z 轴垂直向上，y 轴由右手定则确定。建立工具框架的步骤如下：
1. 将 SMR 固定在末端执行器的任意位置，旋转 A4 轴，同时保持其他关节角度不变，确定 SMR 中心点在运动轨迹上的三维坐标，拟合出一个圆，圆心记为 C4。
2. 将测量杆安装在末端执行器的电动主轴上，将激光跟踪仪的 SMR 固定在测量杆的尖端。控制伺服电机驱动电动主轴沿进给方向移动，同时测量 SMR 中心在轨迹上的三维坐标，根据测量点数据拟合出一条直线。
3. 将电动主轴回到零位，记录光栅尺的读数。然后驱动电动主轴沿进给方向移动到某个位置，设为 TCP（工具中心点），再次记录光栅尺的读数。两次读数的差值可作为重复定位到 TCP 的依据。
4. 通过步骤 3 中选择的 TCP，沿拟合直线的方向创