典型自動(dòng)鋪放系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)改進(jìn)及CAM技術(shù)研究.pdf

1、自動(dòng)鋪放技術(shù)是復(fù)合材料成型自動(dòng)化的典型代表，其集機(jī)電裝備技術(shù)、CAD/CAM 軟件技術(shù)和材料工藝技術(shù)于一體。目前，滿足各種需求的自動(dòng)鋪放設(shè)備層出不窮，為提高其加工質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)其多功能化，自動(dòng)鋪放機(jī)構(gòu)及相關(guān)技術(shù)仍在不斷的優(yōu)化與改進(jìn)之中。
　　 本文基于南京航空航天大學(xué)自主研制的典型5 軸自動(dòng)鋪帶與7 軸自動(dòng)鋪絲系統(tǒng)，針對(duì)鋪放中存在的問題以及工藝技術(shù)方面的不足，對(duì)自動(dòng)鋪帶與鋪絲設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，并對(duì)改進(jìn)機(jī)構(gòu)的CAM 軟件后置處理問題

2、進(jìn)行了深入的研究。
　　 1.基于典型龍門式5 軸自動(dòng)鋪帶機(jī)，從鋪放工藝過程、成型壓力控制以及對(duì)現(xiàn)有問題的應(yīng)對(duì)策略等方面進(jìn)行了分析，提出了能適應(yīng)雙曲面等特殊曲率曲面鋪放要求的機(jī)構(gòu)改進(jìn)方案，并進(jìn)行了新方案的可行性分析。
　　 2.基于典型的7 軸自動(dòng)鋪絲機(jī)，對(duì)其送紗特點(diǎn)以及鋪放過程中回紗引起的纖維磨損問題進(jìn)行了分析，為滿足預(yù)浸紗輸送的平穩(wěn)性與機(jī)械手臂的柔性要求，從轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)位置目標(biāo)的角度出發(fā)，提出了含冗余自由度的鋪絲機(jī)構(gòu)

3、改進(jìn)方案，并論證了改進(jìn)方案的可行性及優(yōu)勢(shì)。
　　 3. 對(duì)改進(jìn)后的自動(dòng)鋪帶（不含冗余度）與自動(dòng)鋪絲（含單冗余度）機(jī)構(gòu)進(jìn)行了逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，并基于D-H 法求取逆解。根據(jù)改進(jìn)后的自動(dòng)鋪絲機(jī)屬于具有特殊結(jié)構(gòu)的冗余度機(jī)器人這一特點(diǎn)，提出對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行部分運(yùn)用D-H 方法的求解方案，并找出約束條件求取了逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解。
　　 4. 針對(duì)自動(dòng)鋪帶邊界處理與自動(dòng)鋪絲紗束裁剪的一些關(guān)鍵問題進(jìn)行了相應(yīng)的控制策略研究，并進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)控制信息與帶（或紗