多轴机械臂3D打印的运动-挤料协同控制方法

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多轴机械臂3D打印能够拓展传统熔融沉积式三轴打印的空间自由度实现无支撑一体成型.但由于机械臂多关节运动与3D打印多参量的分离控制所导致的运动-挤料不同步,大大影响打印质量.针对多轴机械臂3D打印末端运动与挤料的协同性问题,提出基于EtherCAT的协同控制方法.以EtherCAT实时工业以太网构建控制系统框架,满足多关节运动与多工艺执行机构的控制需求;基于此,提出量化的“运动-挤料”速度匹配关系与通讯反馈机制,确保运动与挤料的协同控制.通过对帧周期的检测、标准路径与无支撑模型的打印测试,结果表明,主从通讯周期可达500us,数据帧遍历各从站延时为25±10 us,能够满足机械臂3D打印控制精度要求,保证运动-挤料的协同控制.
其他文献
钛合金叶片加工过程中极易发生弹性变形.针对钛合金叶片铣削变形,在考虑变形量和铣削力相互影响的情况下,首先进行了迭代循环分析,并建立迭代循环模型,接着通过有限元分析的方法,获得了钛合金叶片铣削加工的变形规律,即每个铣削位置的具体变形量.研究结果表明:考虑迭代循环后,最终实际切削深度与名义切削深度有差别,并且导致实际变形量与初始变形量在每个铣削位置均存在差异,尤其在变形量最大处,迭代后变形量相对于初始减少了 59μm.