22、机器人加工与人机协作工作场所设计研究

机器人加工与人机协作工作场所设计研究

1. 机器人加工方法与讨论

1.1 方法概述

在机器人加工中，速度参数（如机器人速度和切割工具速度）对最终测量的线性、圆形和螺旋几何形状的误差有影响。随着这些参数的增加，误差也会相应增大。

1.2 研究成果总结

• 加工框架 ：提出的机器人加工通用框架仅支持在X、Y和Z维度上进行切割，并针对复杂几何形状进行了测试。通过不同坐标系之间的变换，该方法可扩展到6或9个自由度。
• 参数影响 ：
  • 机器人速度、切割工具速度和切割深度越高，预期尺寸的误差就越大。
  • 机器人速度是影响加工精度的重要因素。高进给速度会使机械臂产生振动，并在工件表面产生作用力，虽然这些影响可以被吸收，但会降低机械臂的稳定性和刚度。
  • 不同的切割工具速度会在工具内产生不同的温度和离心力，但工具速度本身似乎对机器人加工精度的影响不大。不过，该参数与最终表面质量直接相关，工具速度越高，表面越光滑。

1.3 未来改进方向

• 扩展到6和9个自由度，必要时结合多臂机器人系统。
• 集成力传感器，以便在加工过程中测量表面受力情况。
• 对不同材料进行实验，研究材料性质对最终机器人加工结果的影响。

2. 人机协作工作场所生成

2.1 背景与需求

在新产品推出或车间