Operación del Sistema de Fabricación Colaborativa compuesta (CCM)

Las máquinas de colocación de fibra automatizadas actuales solo pueden producir piezas grandes de superficie abierta, que no pueden satisfacer el creciente interés por pequeñas estructuras complejas de la industria. Mediante el empleo de una etapa de rotación, un robot paralelo y robots serie, la destreza de una máquina de colocación de fibra se puede mejorar significativamente para la fabricación de piezas compuestas complejas. Demostrar el procedimiento será Pengcheng Li, un estudiante de doctorado de mi laboratorio.

Comience cargando el archivo de definición de trama a través del software de la MMC óptica. Haga clic en Posicionamiento y Detectar objetivos y seleccione los destinos que están conectados a los motores del robot paralelo. Haga clic en Aceptar para utilizar esos destinos como referencia de posicionamiento de todo el sistema y, en la lista Entidades, haga clic en Marco base y seleccione Convertir este marco de referencia en el origen.

Para definir el modelo de seguimiento del marco de plataforma de efecto final, seleccione Modelos de seguimiento, haga clic en Detectar modelo y seleccione los destinos fijados en la plataforma de efecto final del robot paralelo. Haga clic en Aceptar y, a continuación, en Modelos de seguimiento. Seleccione UpPlatform en el menú desplegable y haga clic en Arriba de fotograma.

A continuación, haga clic en Aplicar y archivo, Exportar y Seguimiento del modelo e introduzca un nombre de archivo para guardar el modelo de seguimiento. Para definir el modelo de seguimiento del marco de la herramienta, seleccione Seguimiento de modelos y Detectar modelo y seleccione los destinos fijados en el marco de herramientas del robot serie. Haga clic en Aceptar y, a continuación, en Modelos de seguimiento y SerTool.

A continuación, seleccione SerToolFrame en la lista desplegable, haga clic en Aplicar, guarde el modelo de seguimiento definido. Para preparar la fase de rotación, cargue la interfaz de control integrada programada por el lenguaje de programación controlado por eventos en el equipo A y haga clic en Conectar para conectar el controlador de la fase de rotación. Haga clic en Habilitar para conectar el motor de la etapa de rotación y haga clic en Inicio para mover la etapa de rotación a la posición inicial.

Para preparar el robot serie, encienda el controlador del robot serie y haga clic en Conectar en la interfaz de control integrada para conectar el servidor del robot. Para preparar la MMC óptica, encienda el controlador óptico CMM y espere hasta que la pantalla del controlador muestre Listo. Haga clic en Conectar en la interfaz de control integrada para conectar la MMC óptica a través de la interfaz de programación de aplicaciones e importe los modelos integrados en la sección uno, que incluyen el modelo base, el modelo de plataforma superior y el modelo de efecto final del robot serie.

Haga clic en Agregar secuencia y agregue la secuencia relativa entre los modelos según sea necesario. A continuación, haga clic en Iniciar seguimiento para realizar un seguimiento de la pose de los modelos. Para preparar el robot paralelo, encienda el controlador del robot paralelo.

Cargue el programa SerialPort_Receive y seleccione Modo normal. Cargue el programa Para Remote Control y seleccione Modo externo. A continuación, haga clic en Generación incremental para conectarse al destino y haga clic en Iniciar simulación de los dos programas para inicializar el controlador del robot paralelo.

Para generar la ruta sin conexión, cargue la interfaz de planificación de rutas a través del software de computación numérica y haga clic en Importar STL para seleccionar el archivo de pieza. Haga clic en Segmentación y Agregar región de trabajo y seleccione la región en la extracción de cilindros. Ajuste el control deslizante al 100% y haga clic en Extraer cilindros y Agregar región de trabajo para seleccionar la rama inicial de la ruta.

Haga clic en Generar ruta y seleccione Angulo de colocación constante en la ventana emergente. A continuación, establezca el ángulo de colocación deseado en 90 grados y seleccione el punto rojo. Para mostrar la ruta generada, en el menú desplegable Seleccionar una ruta, seleccione la ruta y, a continuación, guarde el archivo.

Para iniciar una descomposición de trayectoria, ejecute la función Methode Jacobienne en el software de computación numérica y abra el archivo de ruta deseado. Introduzca el número de ruta deseado. Se calculará el primer punto de la trayectoria.

A continuación, seleccione la configuración de interés para que el manipulador llegue a esta postura. Una vez completada la configuración, se mostrará un gráfico que muestra la evolución de los valores de las articulaciones y se generará un archivo que contiene la trayectoria del robot serie y la fase de rotación. Para ejecutar una ruta sin conexión sin un algoritmo de modificación de ruta, presione Seleccionar en el colgante de enseñanza y seleccione el nombre del archivo importado.

Pulse Intro para cargar el archivo de ruta y gire el interruptor del controlador del robot al modo Automático. Gire el interruptor de encendido/apagado del colgante de enseñanza a Desactivado y pulse Inicio de ciclo en el controlador del robot serie para ejecutar la ruta. A continuación, haga clic en Movimiento cooperativo en el panel de control cooperativo.

Para ejecutar una ruta sin conexión con el algoritmo de modificación de ruta de acceso, establezca el robot serie para ejecutar la ruta como se acaba de demostrar y haga clic en DPM Connect en el panel de control cooperativo para agregar la capacidad de modificación de ruta de acceso en línea para el sistema. A continuación, haga clic en Movimiento cooperativo en el panel de control cooperativo. Como se ha demostrado, el pliegue generado de 90 grados puede cubrir dos ramas sin ninguna interrupción, y las superposiciones y espacios entre las cintas se pueden minimizar.

Para cubrir la rama C, se consideran que las ramas B y C generan la segunda trayectoria. Luego se generará otro pliegue de 90 grados para cubrir las ramas A y C.Aquí, se ilustra el proceso de descomposición de envolver continuamente dos ramas del mandril en forma de Y con un ángulo de colocación constante de 90 grados. El mandril se puede descomponer a la trayectoria del robot serie y al movimiento rotatorio de la etapa de rotación con un ángulo de colocación constante de 90 grados como se ilustra.

En este experimento, se generó una ruta de planificación sin conexión para la fabricación de la pieza compuesta en forma de Y, en la que se produce la singularidad de la muñeca de unión. Estos resultados experimentales demuestran que el método propuesto puede crear una corrección de postura para el robot paralelo y ajustar la trayectoria fuera de línea del robot serie en función de la retroalimentación de la máquina de medición de coordenadas ópticas. De esta manera, el sistema puede pasar sin problemas la singularidad y colocar la fibra a lo largo del camino sin terminación, confirmando que el sistema CCM propuesto puede lograr con éxito el proceso de fabricación de la estructura de la forma Y.

Lo más importante a recordar es operar los subsistemas en la secuencia correcta. Este sistema colaborativo tiene el potencial de fabricar pequeños componentes compuestos de geometría compleja mediante la cooperación de seis grados de libertad, robots serie y paralelos, y la máquina de medición de coordenadas ópticas.