Identifikacija i analiza popustljivosti u Dekartovom prostoru robota za obradu vertikalne zglobne konfiguracije

Abstract

Primena industrijskih robota vertikalne zglobne konfiguracije za višeosnu obradu glodanjem je ograničena na delove od mekših materijala niže klase tačnosti. Osnovni razlog za ovo je nedovoljna krutost serijske strukture robota koja je nekoliko desetina puta manja od krutosti CNC mašina alatki. U radu je predstavljen metod eksperimentalne identifikacije i analize popustljivosti 5-osnog robota za obradu vertikalne zglobne konfiguracije. Za određivanje popustljivosti robota u Dekartovom prostoru korišćen je prošireni konvencionalni pristup koji je baziran na eksperimentalnoj identifikaciji popustljivosti zglobova i Jakobijan matrici. Analitička analiza obuhvata uticaj popustljivosti svakog zgloba ponaosob na popustljivost robota u Dekartovom prostoru. Eksperimentalno određivanje popustljivosti robota u Dekartovom prostoru je izvršeno merenjem apsolutnih pomeraja vrha robota izazvanih statičkim silama u sva tri Dekartova pravca, iz kojih su zatim određene popustljivosti svakog zgloba.

The application of industrial robots for machining is currently limited to tasks with low precision demands due to the low stiffness of industrial robots as compared to machine tools. This paper analytically describes an experiment-based compliance identification and analysis method for a 5- axis vertical articulated machining robot. An expansion of the conventional method for the calculation of the robot’s Cartesian space compliance that takes into consideration joint compliances and the Jacobian matrix is used. The analytical analysis considers the effects of the individual joint compliances on the resulting Cartesian space compliance. Experimentally, the Cartesian space compliance is obtained by direct measurement of the absolute displacements induced by static forces along 3-Cartesian directions at the tool tip from which the joint compliances are identified.