車身門蓋件機器人包邊運動規(guī)劃與仿真.pdf

1、包邊是一種連接汽車車身外板和內板的常見加工方法，是車門類總成（如門、蓋等）的重要裝配工序，是指把外板料折疊180°從而與內板連接。相對于模具包邊來說，采用機器人帶動滾子滾壓包邊，對不同的零件，都可以通過調整運動軌跡來完成包邊過程。相比現有的包邊設備，機器人包邊具有很高的柔性，有利于縮短開發(fā)周期，尤其適用于試制階段。 滾壓包邊是通過機器人的軌跡來實現的，需要對不同形狀的零件預先做軌跡規(guī)劃。本文研究了包邊機器人的構型選擇、包邊運動軌

2、跡的生成、運動學分析和運動軌跡規(guī)劃問題，以SAIL車門的包邊為例，利用ADAMS軟件進行運動學仿真，驗證了計算結果。主要研究內容包括： （1）根據包邊工藝和原理，對機器人的構型進行選擇，分析和確定機器人的自由度。根據所選機器人的參數，計算機器人的工作空間，確定機器人和被加工零件的相對空間位置關系，針對包邊初始階段滾子的三種不同工藝動作，根據力學分析，選擇了滾子受載最小的工藝動作。 （2）用NURBS表達車門邊緣的不規(guī)則空

3、間曲面，采用微分幾何方法和包絡原理，推導滾子軸線端點的空間軌跡表達式。 （3）對選擇的機器人進行運動學分析和計算。 （4）根據SAIL車門數模提取的滾子軸線端點的空間軌跡，用關節(jié)插值法計算機器人的運動軌跡。用MATLAB軟件對數據進行處理分析，并用ADAMS軟件進行運動仿真分析，驗證軌跡規(guī)劃計算結果的正確性。 計算和仿真結果表明，六自由度的關節(jié)式球面坐標機器人可以滿足包邊工藝動作的要求；運動學分析和軌跡規(guī)劃的計算