基于数控加工中心系统的高精度铰链式机械臂

2016-06-13

汽车文摘 2016年6期

采用机械臂来对钻床的钻头、螺栓等进行定位是一种很先进的技术。在通用的机器人中，其悬臂式机械臂的灵活度和驱动系统齿轮间会造成较大定位误差。之前的研究是采用二次标定及运行在数控加工中心的机器人偏差矫正数学模型，以降低上述定位误差。无论机械臂位置如何，都可以通过计算每一个机械臂链接处的线性变形来对模型做进一步改善。这些变形参数由校准程序来确定，然后实时地引导执行机构以准确定位，精度达到± 0.25mm。

由于铰链式机械臂在航空航天工业中得到广泛的应用，因此其已被成功地应用到汽车制造中。机器人的使用有利于降低生产成本、提高生产的灵活性。

为实现高精确度定位，机械运动形式必须是可以反复的。对于机械臂，每个坐标轴外的副旋转编码器都能够减小微小反作用力造成的定位误差。典型的机器人操纵机构是由多个铰链链接而成的。通过先后施加在每个操纵臂上的动作来实现机械臂的操纵行为。而在数控程序中，储存盒传输上述动作的方法是采用矩阵法。通过坐标位置反馈后进行二次校核的方法以达到机械臂的高精度，将该方法写进数控加工中心以进行控制。

在装配生产线上使用机器人如果不进行校准，则其机械臂的灵活度和驱动系统的齿轮间会产生较大定位误差。将运动模型添加到数控中心，对机械臂进行实时控制和矫正，以实现定位的高精确度并提高机械臂的工作空间。图1为安装在直线生产线上的机械臂。