复合材料切割机器人单元的研制

C. Dumas, Aude Boudelier, Stéphane Caro, S. Garnier, Mathieu Ritou, B. Furet
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摘要

机器人加工是工业机器人的新挑战,要求生产手段的刚性和精度。因此,在此之前,复合材料切割的特殊做法仅限于数控机床。本文的目的是证明,基于与过程相关的切割现象的知识和机器人行为特征的建模,优化机器人细胞的操作是可能的。第一项研究涉及复合材料零件切割的具体情况。一方面,对机器人进行了建模,并确定了其刚度参数。另一方面,确定了满足材料完整性和保证所需生产率的最佳切割条件。然后提高了加工力。从这两个平行的研究中,可以确定机器人在其工作空间中给定工件位置的变形。随后,这些变形可以通过明智地将任务放置在机器人单元的体积中来限制。这种简单的解决方案可以显著减少观察到的变形,特别是在对机器人施加很大压力的过程中,而不需要改变其控制。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Développement d’une cellule robotisée de détourage des composites
L’usinage robotise, nouveau challenge de la robotique industrielle, necessite a la fois rigidite et precision du moyen de production. C’est pourquoi cette pratique particuliere du detourage des composites etait reservee jusqu’alors aux machines-outils a commande numerique. Cet article propose de demontrer, qu’a partir d’une connaissance des phenomenes de coupe lies aux procedes et de la modelisation des caracteristiques comportementales du robot, il est possible d’optimiser l’exploitation des cellules robotisees. Cette premiere etude porte sur le cas specifique du detourage des pieces composites. D’un cote, le robot a ete modelise et ses parametres de raideur ont ete identifies. De l’autre cote, les conditions de coupe optimales permettant de respecter l’integrite matiere et d’assurer la productivite souhaitee ont ete determinees. Les efforts d’usinage ont alors ete releves. A partir de ces deux etudes paralleles, les deformations du robot, pour un placement donne de la piece dans son espace de travail, ont pu etre determinees. Par la suite, ces deformations peuvent etre limitees en placant judicieusement la tâche dans le volume de la cellule robotisee. Cette solution simple permet de reduire significativement les deformations observees, notamment dans le cas de procedes sollicitant fortement le robot, et ce sans modifier sa commande.
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来源期刊
Mecanique & Industries
Mecanique & Industries 工程技术-工程:机械
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