摘 要：文章針對(duì)自動(dòng)化沖壓線機(jī)器人進(jìn)行了分析與研究，運(yùn)用D-H參數(shù)法計(jì)算了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)正反解，在關(guān)節(jié)空間對(duì)機(jī)器人進(jìn)行了軌跡規(guī)劃。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化沖壓線；機(jī)器人；機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)；軌跡規(guī)劃

汽車覆蓋件沖壓線是汽車工業(yè)中的重要設(shè)備，其生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率直接關(guān)系到汽車質(zhì)量和汽車企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。沖壓自動(dòng)化作為提升生產(chǎn)效率的重要手段已廣泛應(yīng)用于汽車覆蓋件沖壓線中[1]。隨著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，其已成為沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線的重要組成部分，主要應(yīng)用于上下料環(huán)節(jié)。機(jī)器人通過各個(gè)關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)工件實(shí)現(xiàn)上下料，因此機(jī)器人軌跡規(guī)劃問題具有很大的實(shí)際意義。

以某公司的2500噸試模落料自動(dòng)線為例，該沖壓線由上料機(jī)器人、下料機(jī)器人、拆垛小車、碼垛小車、2500噸試模機(jī)械壓力機(jī)構(gòu)成，自動(dòng)化沖壓線布置圖如圖1所示。上料機(jī)器人與下料機(jī)器人均采用KUKA KR120P機(jī)器人，此機(jī)器人具有6個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，端拾器安裝于末端關(guān)節(jié)上，用于抓取工件。結(jié)合KUKA KR120P機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，運(yùn)用D-H參數(shù)法[2]構(gòu)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型如圖2所示，Y軸由X軸、Z軸共同確定。

圖1自動(dòng)化沖壓線布置圖 圖2 KUKA KR120P機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型

1 機(jī)器人關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃方法

2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正反解

以KUKA KR120P機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型為基礎(chǔ)，運(yùn)用D-H參數(shù)法得到機(jī)器人相鄰兩連桿間的位姿變換矩陣。

運(yùn)用上述方法可求得每個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)的位移曲線、速度曲線和加速度曲線，最終完成上下料機(jī)器人的軌跡規(guī)劃。

4 結(jié)束語

目前，沖壓線上下料機(jī)器人均為串聯(lián)機(jī)器人，可運(yùn)用D-H參數(shù)法建立其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型并求得運(yùn)動(dòng)學(xué)正反解的代數(shù)表達(dá)式。對(duì)上下料機(jī)器人進(jìn)行合理布局，結(jié)合沖壓作業(yè)要求，可確定鋼板的運(yùn)行軌跡。最終運(yùn)用多項(xiàng)式插值法可確定每個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)的位移曲線、速度曲線和加速度曲線。

參考文獻(xiàn)

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