Betrieb des Collaborative Composite Manufacturing (CCM) Systems

Die aktuellen automatisierten Faserplatzmaschinen können nur große, offene Teile herstellen, die dem wachsenden Interesse an kleinen komplexen Strukturen aus der Industrie nicht gerecht werden können. Durch den Einsatz einer Rotationsstufe, eines parallelen Roboters und serieller Roboter kann die Geschicklichkeit einer Faserbestückungsmaschine für die Herstellung komplexer Verbundteile deutlich verbessert werden. Demonstrieren das Verfahren wird Pengcheng Li, ein Doktorand aus meinem Labor.

Beginnen Sie mit dem Laden der Frame-Definition-Datei durch die Software des optischen KMGs. Klicken Sie auf Positionierung und Zielerkennung, und wählen Sie die Ziele aus, die an den Motoren des parallelen Roboters befestigt sind. Klicken Sie auf Akzeptieren, um diese Ziele als Positionierungsreferenz des gesamten Systems zu verwenden, und klicken Sie in der Liste Entitäten auf Basisrahmen, und wählen Sie diesen Referenzrahmen zum Ursprung machen aus.

Um das Tracking-Modell des Endeffektor-Plattformrahmens zu definieren, wählen Sie Tracking-Modelle aus, klicken Sie auf Modell erkennen, und wählen Sie die Ziele aus, die auf der Endeffektorplattform des parallelen Roboters fixiert sind. Klicken Sie auf Akzeptieren, und klicken Sie auf Nachverfolgungsmodelle. Wählen Sie UpPlatform in der Dropdown-Liste aus, und klicken Sie auf Frame nach oben.

Klicken Sie dann auf Übernehmen und Datei-, Export- und Nachverfolgungsmodell, und geben Sie einen Dateinamen ein, um das Nachverfolgungsmodell zu speichern. Um das Nachverfolgungsmodell des Werkzeugrahmens zu definieren, wählen Sie Tracking-Modelle und Detect-Modell aus, und wählen Sie die Ziele aus, die am Werkzeugrahmen des seriellen Roboters befestigt sind. Klicken Sie auf Akzeptieren, und klicken Sie auf die Tracking-Modelle und SerTool.

Wählen Sie dann SerToolFrame in der Dropdown-Liste aus, klicken Sie auf Übernehmen, speichern Sie das definierte Tracking-Modell. Um die Rotationsphase vorzubereiten, laden Sie die integrierte Steuerungsschnittstelle, die durch die ereignisgesteuerte Programmiersprache auf Computer A programmiert wird, und klicken Sie auf Verbinden, um den Controller der Rotationsstufe anzuschließen. Klicken Sie auf Aktivieren, um den Motor der Drehstufe zu verbinden, und klicken Sie auf Startseite, um die Drehstufe an die Startposition zu verschieben.

Um den seriellen Roboter vorzubereiten, schalten Sie die serielle Robotersteuerung ein, und klicken Sie auf die integrierte Steuerschnittstelle verbinden, um den Roboterserver zu verbinden. Um das optische CMM vorzubereiten, schalten Sie den optischen KMG-Controller ein, und warten Sie, bis der Bildschirm des Controllers Bereit angezeigt wird. Klicken Sie auf die integrierte Steuerungsschnittstelle, um das optische CMM über die Anwendungsprogrammierschnittstelle zu verbinden, und importieren Sie die im ersten Abschnitt eingebauten Modelle, zu denen das Basismodell, das obere Plattformmodell und das Endeffektormodell des seriellen Roboters gehören.

Klicken Sie auf Sequenz hinzufügen, und fügen Sie bei Bedarf die relative Sequenz zwischen den Modellen hinzu. Klicken Sie dann auf Tracking starten, um die Pose der Modelle zu verfolgen. Um den parallelen Roboter vorzubereiten, schalten Sie die parallele Robotersteuerung ein.

Laden Sie das SerialPort_Receive Programm, und wählen Sie Normalmodus aus. Laden Sie das Para-Fernbedienungsprogramm, und wählen Sie Den externen Modus aus. Klicken Sie dann auf Inkrementelles Erstellen, um eine Verbindung mit dem Ziel herzustellen, und klicken Sie auf Simulation der beiden Programme starten, um den Controller des parallelen Roboters zu initialisieren.

Um den Offlinepfad zu generieren, laden Sie die Pfadplanungsschnittstelle über die numerische Computersoftware, und klicken Sie auf STL importieren, um die Teiledatei auszuwählen. Klicken Sie auf Segmentierung und Arbeitsbereich hinzufügen, und wählen Sie den Bereich für die Extraktion von Zylindern aus. Passen Sie den Schieberegler auf 100 % an, und klicken Sie auf Zylinder extrahieren und Arbeitsbereich hinzufügen, um den Anfangszweig des Pfads auszuwählen.

Klicken Sie im Popupfenster auf Pfad generieren, und wählen Sie Konstante Platzierungswinkel im Popupfenster aus. Legen Sie dann den gewünschten Platzierungswinkel auf 90 Grad fest, und wählen Sie den roten Punkt aus. Um den generierten Pfad anzuzeigen, wählen Sie im Dropdownmenü Pfad auswählen den Pfad aus, und speichern Sie dann die Datei.

Um eine Trajektoriezersetzung zu initiieren, führen Sie die Funktion Methode Jacobienne in der numerischen Computersoftware aus, und öffnen Sie die gewünschte Pfaddatei. Geben Sie die gewünschte Pfadnummer ein. Der erste Punkt der Flugbahn wird berechnet.

Wählen Sie dann die Konfiguration aus, die für den Manipulator von Interesse ist, um diese Pose zu erreichen. Wenn die Konfiguration abgeschlossen ist, wird ein Diagramm mit der Entwicklung der gemeinsamen Werte angezeigt, und es wird eine Datei mit der Flugbahn für den seriellen Roboter und der Rotationsstufe generiert. Um einen Offlinepfad ohne Pfadänderungsalgorithmus auszuführen, drücken Sie auf dem Teach-Anhänger auswählen, und wählen Sie den Namen der importierten Datei aus.

Drücken Sie die Eingabetaste, um die Pfaddatei zu laden, und schalten Sie den Schalter des Robotercontrollers in den Auto-Modus. Schalten Sie den Teach-Anhänger-Ein/Aus-Schalter auf Aus, und drücken Sie Den Zyklusstart auf dem Controller des seriellen Roboters, um den Pfad auszuführen. Klicken Sie dann im kooperativen Bedienfeld auf Cooperative Move.

Um einen Offlinepfad mit dem Pfadänderungsalgorithmus auszuführen, legen Sie den seriellen Roboter so fest, dass der Pfad ausgeführt wird, wie gerade gezeigt, und klicken Sie im kooperativen Bedienfeld auf DPM Connect, um die Onlinepfadänderungsfähigkeit für das System hinzuzufügen. Klicken Sie dann im kooperativen Bedienfeld auf Cooperative Move. Wie gezeigt, kann die erzeugte 90-Grad-Lage zwei Zweige ohne Unterbrechung abdecken und die Überlappungen und Lücken zwischen den Bändern minimiert werden.

Um Zweig C abzudecken, werden die Zweige B und C als Die zweite Flugbahn betrachtet. Eine weitere 90-Grad-Lage wird dann erzeugt, um die Zweige A und C abzudecken. Hier wird der Zersetzensprozess der kontinuierlichen Umhüllung von zwei Zweigen des Y-förmigen Dorns mit einem konstanten 90-Grad-Platzierungswinkel veranschaulicht. Der Dorn kann auf die Flugbahn des seriellen Roboters und die Drehbewegung des Rotationsstadiums mit einem konstanten 90-Grad-Platzierungswinkel zerlegt werden, wie dargestellt.

In diesem Experiment wurde ein Offline-Planungspfad für die Herstellung des Y-Form-Verbundteils generiert, in dem die Singulärität des Handgelenks auftritt. Diese experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die vorgeschlagene Methode eine Posenkorrektur für den parallelen Roboter erstellen und den Offline-Pfad des seriellen Roboters auf Basis der optischen Koordinatenmessmaschine-Feedback anpassen kann. Auf diese Weise kann das System die Singularität reibungslos passieren und die Faser ohne Beendigung entlang des Pfades legen, was bestätigt, dass das vorgeschlagene CCM-System den Herstellungsprozess der Y-Form-Struktur erfolgreich durchführen kann.

Das Wichtigste, was Sie sich merken sollten, ist, die Subsysteme in der richtigen Reihenfolge zu betreiben. Dieses kollaborative System hat das Potenzial, kleine Verbundkomponenten komplexer Geometrie herzustellen, indem es sechs Freiheitsgrade, serielle und parallele Roboter und die optische Koordinatenmessmaschine kooperiert.