摘要
类回转复合材料预制体外形结构复杂,目前的 4 轴针刺系统和 6 关节机器人针刺成型系统难以满足其成型织造要求,提出一种基于机器人平台的 7 轴联动针刺成型系统,用于类回转预制体的针刺成型.开展了 7 轴针刺成型系统的机械结构设计、控制系统设计,以及针刺轨迹规划方法研究,并通过运动仿真和实验验证系统的可行性.结果表明:针刺实验轨迹和理论设计轨迹高度一致,针迹均匀,预制体表面平整,7 轴联动针刺成型系统成功实现了类回转预制体的高质量针刺成型;采用Powershape和Powermill软件成功实现了连续轨迹线设计和针刺机器人 6 轴程序输出;自主开发的 6 轴程序转换成 7 轴程序的算法是可靠的,基于Python和QT Designer开发的 7 轴针刺机器人程序后处理软件成功实现了 7 轴针刺机器人可执行程序的高精确输出.本文系统可用于高速飞行器天线罩、舱段等复合材料预制体的高质量针刺成型.
基金项目
天津市教委科研项目(2018ZD13)
先进功能复合材料技术重点实验室基金(6142906210406)
天津市自然科学基金(19JCYBJC18300)