Funzionamento del sistema di produzione composita collaborativa (CCM)

Le attuali macchine automatizzate in fibra possono produrre solo parti grandi e a superficie aperta, che non possono soddisfare il crescente interesse per piccole strutture complesse dell'industria. Utilizzando uno stadio rotazionale, un robot parallelo e robot seriali, la destrezza di una macchina per il posizionamento delle fibre può essere significativamente migliorata per la produzione di parti composite complesse. A dimostrare la procedura sarà Pengcheng Li, dottorando del mio laboratorio.

Iniziare caricando il file di definizione del frame attraverso il software della CMM ottica. Fate clic su Posizionamento (Positioning) e Rileva bersagli (Detect targets) e selezionate le destinazioni collegate ai motori del robot parallelo. Fate clic su Accetta (Accept) per utilizzare tali destinazioni come riferimento di posizionamento dell'intero sistema e, nell'elenco Entità (Entities), fate clic su Fotogramma base (Base Frame) e selezionate Rendi questo frame di riferimento l'origine.

Per definire il modello di tracciamento del frame della piattaforma dell'effettore finale, selezionate Modelli di tracciamento, fate clic su Rileva modello (Detect model) e selezionate le destinazioni fissate sulla piattaforma dell'effettore finale del robot parallelo. Fare clic su Accetta e quindi su Modelli di rilevamento. Selezionate UpPlatform nell'elenco a discesa e fate clic su Fotogramma su (Up Frame).

Quindi fate clic su Applica (Apply) e File, Esporta (Export) e Traccia modello (Tracking model) e immettete un nome di file per salvare il modello di rilevamento. Per definire il modello di tracciamento del fotogramma utensile, selezionate Modelli di tracciamento (Tracking models) e Rileva modello (Detect model) e selezionate le destinazioni fissate sul telaio utensile del robot seriale. Fate clic su Accetta (Accept) e selezionate Modelli traccia (Tracking models) e SerTool.

Quindi, selezionate SerToolFrame nell'elenco a discesa, fate clic su Applica (Apply), salvate il modello di rilevamento definito. Per preparare la fase di rotazione, caricare l'interfaccia di controllo integrata programmata dal linguaggio di programmazione basato su eventi sul computer A e fare clic su Connetti per collegare il controller della fase di rotazione. Fare clic su Abilita per collegare il motore dello stage rotazionale e quindi su Home per spostare lo stage rotazionale nella posizione iniziale.

Per preparare il robot seriale, alimentare il controller del robot seriale e fare clic su Connetti sull'interfaccia di controllo integrata per collegare il server robot. Per preparare la CMM ottica, alimentare il controller CMM ottico e attendere che lo schermo del controller mostri Pronto. Fare clic su Connetti sull'interfaccia di controllo integrata per collegare la CMM ottica tramite l'interfaccia di programmazione dell'applicazione e importare i modelli integrati nella prima sezione, che includono il modello di base, il modello della piattaforma superiore e il modello dell'effettore finale del robot seriale.

Fate clic su Aggiungi sequenza (Add Sequence) e aggiungete la sequenza relativa tra i modelli in base alle esigenze. Quindi fare clic su Avvia tracciamento per tenere traccia della posa dei modelli. Per preparare il robot parallelo, alimentare il controller del robot parallelo.

Caricare il SerialPort_Receive e selezionare Modalità normale. Caricare il programma Para Remote Control e selezionare Modalità esterna. Quindi fare clic su Compilazione incrementale per connettersi alla destinazione e quindi su Avvia simulazione dei due programmi per inizializzare il controller del robot parallelo.

Per generare il percorso offline, caricare l'interfaccia di pianificazione del percorso tramite il software di calcolo numerico e fare clic su Importa STL per selezionare il file di parte. Fate clic su Segmentazione (Segmentation) e Aggiungi area di lavoro (Add Work Region) e selezionate l'area nell'estrazione dei cilindri. Regolare il dispositivo di scorrimento al 100% e fare clic su Estrai cilindri e Aggiungi area di lavoro per selezionare il ramo iniziale del tracciato.

Fate clic su Genera percorso (Generate Path) e selezionate Angolo posizionamento costante (Constant Placement Angle) nella finestra popup. Quindi impostare l'angolo di posizionamento desiderato su 90 gradi e selezionare il punto rosso. Per visualizzare il percorso generato, nel menu a discesa Seleziona percorso selezionare il percorso, quindi salvare il file.

Per avviare una scomposizione della traiettoria, eseguire la funzione Methode Jacobienne nel software di calcolo numerico e aprire il file di percorso desiderato. Immettere il numero di percorso desiderato. Verrà calcolato il primo punto della traiettoria.

Quindi selezionare la configurazione di interesse per il manipolatore per raggiungere questa posa. Al termine della configurazione, verrà visualizzato un grafico che mostra l'evoluzione dei valori del giunto e verrà generato un file contenente la traiettoria per il robot seriale e lo stadio di rotazione. Per eseguire un percorso offline senza un algoritmo di modifica del percorso, premere Seleziona nel ciondolo teach e selezionare il nome del file importato.

Premere INVIO per caricare il file di percorso e passare alla modalità automatica del controller del robot. Attivare/disattivare l'interruttore teach pendant On/Off e premere Cycle Start sul controller del robot seriale per eseguire il percorso. Quindi fare clic su Movimento cooperativo nel pannello di controllo cooperativo.

Per eseguire un percorso offline con l'algoritmo di modifica del percorso, impostare il robot seriale per eseguire il percorso come appena illustrato e fare clic su DPM Connect nel pannello di controllo cooperativo per aggiungere la capacità di modifica del percorso online per il sistema. Quindi fare clic su Movimento cooperativo nel pannello di controllo cooperativo. Come dimostrato, lo ply a 90 gradi generato può coprire due rami senza alcuna interruzione e le sovrapposizioni e gli spazi tra i nastri possono essere ridotti al minimo.

Per coprire il ramo C, si ritiene che i rami B e C generino la seconda traiettoria. Un altro ply a 90 gradi verrà quindi generato per coprire i rami A e C.Qui, viene illustrato il processo di decomposizione di avvolgere continuamente due rami del mandrino a forma di Y con un angolo di posizionamento costante di 90 gradi. Il mandrino può essere scomposto in base alla traiettoria del robot seriale e al movimento rotativo dello stadio rotazionale con un angolo di posizionamento costante di 90 gradi come illustrato.

In questo esperimento è stato generato un percorso di pianificazione offline per la produzione della parte composita a forma di Y, in cui si verifica la singolarità del polso articolare. Questi risultati sperimentali dimostrano che il metodo proposto può creare una correzione di posa per il robot parallelo e regolare il percorso offline del robot seriale in base al feedback della macchina di misurazione delle coordinate ottiche. In questo modo, il sistema può passare senza intoppi la singolarità e posare la fibra lungo il percorso senza terminazione, confermando che il sistema CCM proposto può realizzare con successo il processo di produzione della struttura a forma di Y.

La cosa più importante da ricordare è operare i sottosistemi nella sequenza corretta. Questo sistema collaborativo ha il potenziale per produrre piccoli componenti compositi di geometria complessa cooperando con sei gradi di libertà, robot seriali e paralleli e la macchina di misurazione delle coordinate ottiche.