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传统的金属线材折弯加工,通常是采用简单的手动折弯模具或者半自动的成形设备来进行线材的折弯工作,这样做工人劳动强度大,并导致生产效率低下,线材零件精度不高。同时,传统的线材折弯加工需要使用专用的模具,当线材零件的弯曲半径和弯曲角度等几何参数发生改变,模具也需要做相应的改动,这样不利于多品种线材的柔性生产,难以满足即时制造的要求。
针对上述线材折弯加工所遇到的技术瓶颈,项目组分析了当前较先进的金属线材折弯加工工艺,提出了高效的智能线材折弯加工方法,并在此基础上自行设计和制造了弯丝机器人设备。本项目研究的内容就是为了实现多品种、高效率、高精度的自动化线材折弯生产方式而开展的,利用数控技术和双模位以及不同的折弯轴,能够在短时间内实现多品种线材零件加工,实现柔性制造。
弯丝机器人线材几何成形仿真软件采用Visual C++结合OpenGL的方式开发,实现了在实际加工线材之前先在仿真软件中实现金属线材3D建模、仿真加工以及碰撞干涉检测,并根据仿真与碰撞干涉检测的结果来修改仿真加工代码并指导实际加工。论文主要包括以下几个方面的内容:
一、采用离散化的方法建立线材3D模型,并在这基础上实现各种类型线材的仿真加工,仿真加工过程与实际动作吻合,能够较准确体现加工过程中线材与机床折弯臂之间的位置关系。采用OpenGL双缓存技术,仿真过程画面流畅。
二、从几何上建立碰撞干涉模型,并用该模型指导设计碰撞干涉检测功能模块,用来检测仿真加工过程中线材零件与折弯臂、防护罩以及未加工线材之间是否发生碰撞干涉,检测结果可以用来指导用户修改仿真加工代码。
三、软件添加代码自动修改模块,用来快速修改会发生碰撞干涉的仿真加工代码,解决人工修改效率低下、容易出错的问题。操作人员只需输入需要修改的代码的位置,软件就能自动修改该部分的代码。
四、软件添加读取DXF文件的功能,使得其能读取平面线材零件模型的DXF文件数据并进行相应的格式转化,同时在软件的主界面生成线材零件的模型。