th.2023.01.009]
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基于四轴机器人的冲压上下料控制系统设计

《工业仪表与自动化装置》[ISSN:1000-0682/CN:61-1121/TH]

Title:: Design of stamping and loading control system based on four-axis robot

Author(s):: LIU Buwen; XU Shixu; ZHANG Jiangchen; School of Automation,Qingdao University,Shandong Qingdao 266071,China

Keywords:: punching up and down; D-H modeling; kinematics of robot; trajectory planning

摘要:: 为提高冲压企业的生产效率，降低企业生产成本，该文设计了一种基于四轴机器人的冲压上下料控制系统。该系统采用“ NRC控制器+PLC ”模式，NRC控制器实现机器人的运动控制、轨迹规划等。采用改进D-H建模法，建立四轴机器人运动学模型并对机器人正逆运动学求解；采用混合多项式插值算法进行轨迹规划，有效降低了机器人上下料过程中产生的振动；设计了人机交互界面，方便调整参数。经过实验测试，在上下料过程中机器人能够快速稳定的完成动作，其中取料点与取料辅助点之间、放料点与放料辅助点之间轨迹近似直线。长时间连续运行机器人没有出现抖动、基座移位现象，符合预期目标。

Abstract:: In order to reduce the production cost and improve the production efficiency of stamping enterprises, this paper designs a stamping loading and unloading control system based on four-axis robot. The system adopts "NRC controller +PLC" mode, NRC controller realizes the robot motion control, trajectory planning and so on. Using the improved D-H modeling method, the kinematics model of the four-axis robot was established and the forward and inverse kinematics of the robot were solved. The hybrid polynomial interpolation algorithm is used to reduce the vibration of the robot in the loading and unloading process effectively. The human-machine interaction interface is designed to facilitate the adjustment of parameters. Through the experimental test, the robot can quickly and stably complete the action in the loading and unloading process, and the trajectory between the taking point and the taking auxiliary point, and the feeding point and the feeding auxiliary point is approximately straight. After running continuously for a long time, the robot has no shaking and base displacement, which is in line with the expected goal.

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更新日期/Last Update: 1900-01-01