【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及工業(yè)機器人，具體為一種基于cae動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法。
技術(shù)介紹
1、工業(yè)機器人是廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器裝置，具有一定的自動性，可依靠自身的動力能源和控制能力實現(xiàn)各種工業(yè)加工制造功能，工業(yè)機器人被廣泛應(yīng)用于電子、物流、化工等各個工業(yè)領(lǐng)域之中，機器人的安裝是在現(xiàn)場進行的，而真正的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境會受空間利用率等方面影響，致使機器人的很多姿態(tài)受到一定的限制，而這就很容易導致工業(yè)機器人在實際工作中，出現(xiàn)震動、移位等現(xiàn)象，并最終導致工業(yè)機器人無法按照設(shè)計的速度運作；
2、常見的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法在使用時，關(guān)節(jié)精度較低，在運行過程中軌跡容易出現(xiàn)較大偏移，同時無法降低工業(yè)機器人關(guān)節(jié)處的摩擦，導致使用壽命降低，容易出現(xiàn)精度偏差，為此，我們提出一種基于cae動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于cae動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法。
2、以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種基于cae動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法，包括以下步驟：
3、s100、采集工業(yè)機器人關(guān)節(jié)在不同工況下的運動狀態(tài)信息和磨損信息，同時利用cae仿真軟件對工業(yè)機器人關(guān)節(jié)進行動態(tài)模擬；
4、s200、通過模擬工業(yè)機器人關(guān)節(jié)在不同工況下的運動狀態(tài)信息來分析關(guān)節(jié)的受力情況、磨損程度以及運動軌跡，獲取受力情況、磨損程度以及運動軌跡中的關(guān)鍵參數(shù)信
5、s300、采集工業(yè)機器人下達的運動指令信息，生成指令信息，然后實時監(jiān)測工業(yè)機器人關(guān)節(jié)的運動狀態(tài)，生成執(zhí)行信息，分析指令信息和執(zhí)行信息之間的偏差，并建立補償單元，利用補償單元計算指令信息的補償信息，實現(xiàn)實時補償，生成執(zhí)行指令；
6、s400、將執(zhí)行指令傳輸?shù)焦I(yè)機器人的內(nèi)部，生成優(yōu)化方案，利用cae動態(tài)模擬技術(shù)對優(yōu)化后的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)進行模擬評估，通過對比優(yōu)化前后的模擬結(jié)果，驗證優(yōu)化效果，并根據(jù)評估結(jié)果對設(shè)計進一步調(diào)整和優(yōu)化；
7、s500、獲取能夠降低磨損的物品，分析降低工業(yè)機器人關(guān)節(jié)磨損的方法，制定潤滑方案，然后采集潤滑方案對工業(yè)機器人的效果信息，并分析隨著時間的變化潤滑方案作用在工業(yè)機器人上的效果變化，生成時間潤滑變化信息；
8、s600、為時間潤滑變化信息制定潤滑等級區(qū)域，并從潤滑方案中提取潤滑執(zhí)行間隔時間，然后建立使用周期，分析使用周期內(nèi)工業(yè)機器人關(guān)節(jié)的磨損降低信息和新增潤滑成本；
9、s700、計算不同潤滑等級區(qū)域中磨損降低信息和新增潤滑成本之間的成效比值，同時建立微調(diào)單元，利用微調(diào)單元調(diào)整潤滑執(zhí)行間隔時間，這時便會重新計算工業(yè)機器人關(guān)節(jié)磨損降低信息和新增潤滑成本之間的成效比值，為用戶提供數(shù)據(jù)支持。
10、作為本專利技術(shù)的進一步方案：所述s200中，在生成模擬結(jié)果信息時，會按照當前工業(yè)機器人的關(guān)鍵參數(shù)信息制定基礎(chǔ)方案，然后調(diào)整基礎(chǔ)方案中的任意一個關(guān)鍵參數(shù)信息，生成測試方案，并對其進行記錄，然后根據(jù)記錄的信息建立基礎(chǔ)方案調(diào)整單元。
11、作為本專利技術(shù)的進一步方案：所述s200中，在制定基礎(chǔ)方案后，調(diào)整工業(yè)機器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)、材料以及潤滑方式，重新生成測試方案，降低工業(yè)機器人關(guān)節(jié)在運動過程中的摩擦和磨損，提高工業(yè)機器人關(guān)節(jié)的剛度和精度，同時優(yōu)化關(guān)節(jié)的傳動機構(gòu)，確保關(guān)節(jié)在多方向轉(zhuǎn)動中保持傳動的平穩(wěn)性。
12、作為本專利技術(shù)的進一步方案：所述s200中，基礎(chǔ)方案調(diào)整單元包括方案編輯功能和參數(shù)范圍限定功能，其中用戶通過方案編輯功能將需要使用的方案對基礎(chǔ)方案進行覆蓋，制定新的基礎(chǔ)方案，利用參數(shù)范圍限定功能進一步限定關(guān)鍵參數(shù)信息的調(diào)整范圍。
13、作為本專利技術(shù)的進一步方案：所述s300中，在利用補償單元對指令信息進行補償計算時，設(shè)該指令信息為z1、z2、z3、……、zf，設(shè)運行信息為y1、y2、y3、……、yf，設(shè)補償信息為b補償；
14、b補償＝z1-y1、z2-y2、z3-y3、……、zf-yf
15、通過上述公式計算出補償信息，設(shè)執(zhí)行指令信息為z執(zhí)行；
16、z執(zhí)行＝z1+b補償、z2+b補償、z3+b補償、……、zf+b補償
17、根據(jù)上述公式計算出執(zhí)行指令信息。
18、作為本專利技術(shù)的進一步方案：所述s600中，在制定潤滑等級區(qū)域時，會同步建立區(qū)域指數(shù)和周期范圍，然后提取周期范圍內(nèi)潤滑方案的效果變化，生成效果折線圖，按照時間順序分析周期范圍內(nèi)峰值潤滑信息和谷值潤滑效果信息，設(shè)最佳潤滑效果信息為z最佳，設(shè)谷值潤滑效果信息為z最差，設(shè)效果比值為x比值，當最佳潤滑效果的時間早于谷值潤滑效果信息的時間時：
19、
20、當最佳潤滑效果的時間晚于谷值潤滑效果信息的時間時：
21、
22、根據(jù)上述公式計算出效果比值。
23、作為本專利技術(shù)的進一步方案：所述s600中，在計算出效果比值后，設(shè)區(qū)域指數(shù)為q指數(shù)；
24、當|x比值|≥q指數(shù)，且x比值≤0時，便判斷峰值潤滑信息對應(yīng)的時間為潤滑效果起點時間；
25、當|x比值|≥q指數(shù)，且x比值>0時，便判斷峰值潤滑信息對應(yīng)的時間為潤滑效果終點時間；
26、根據(jù)上述方法初步判斷峰值潤滑效果的時間范圍。
27、作為本專利技術(shù)的進一步方案：所述s600中，在判斷出峰值潤滑效果的時間范圍時，當出現(xiàn)|x比值|一直小于q指數(shù)時，便會建立潤滑效果閾值，這時提取潤滑效果閾值所在的兩個時間點，利用兩個時間點確定峰值潤滑效果的時間范圍，通過效果比值計算出的時間范圍，其優(yōu)先權(quán)限高于利用兩個時間點確定峰值潤滑效果的時間范圍。
28、作為本專利技術(shù)的進一步方案：所述s700中，在計算不同潤滑等級區(qū)域中磨損降低信息和新增潤滑成本之間的成效比值時，設(shè)磨損降低信息為m降低，設(shè)新增潤滑成本為x成本，設(shè)成效比值為c比值；
29、
30、通過上述公式計算出成效比值，分析出不同潤滑等級區(qū)域中最佳成效比值和最差成效比值。
31、采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果在于：
32、1.本專利技術(shù)通過cae動態(tài)模擬和優(yōu)化設(shè)計，顯著提高工業(yè)機器人關(guān)節(jié)的精度和剛度，減少軌跡偏移，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低摩擦，延長了機械部件的使用壽命，減少了維修和更換成本，實時補償機制的應(yīng)用進一步提高了工業(yè)機器人的運動精度和可靠性，使其在工業(yè)自動化領(lǐng)域具有更廣泛的應(yīng)用前景，促進工業(yè)機器人技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，為智能制造和工業(yè)自動化領(lǐng)域提供新的技術(shù)路徑和解決方案，并且可清晰掌握潤滑方案在不同時間節(jié)點對關(guān)節(jié)磨損的影響，為評估潤滑方案優(yōu)劣提供數(shù)據(jù)支持，使得工業(yè)機器人的控制更加精準；
33、2.本專利技術(shù)通過調(diào)整基礎(chǔ)方案中的關(guān)鍵參數(shù)信息生成多個測試方案并記錄，有助于在眾多方案中篩選出最優(yōu)方本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種基于CAE動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAE動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法，其特征在于：所述S200中，在生成模擬結(jié)果信息時，會按照當前工業(yè)機器人的關(guān)鍵參數(shù)信息制定基礎(chǔ)方案，然后調(diào)整基礎(chǔ)方案中的任意一個關(guān)鍵參數(shù)信息，生成測試方案，并對其進行記錄，然后根據(jù)記錄的信息建立基礎(chǔ)方案調(diào)整單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于CAE動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法，其特征在于：所述S200中，在制定基礎(chǔ)方案后，調(diào)整工業(yè)機器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)、材料以及潤滑方式，重新生成測試方案，降低工業(yè)機器人關(guān)節(jié)在運動過程中的摩擦和磨損，提高工業(yè)機器人關(guān)節(jié)的剛度和精度，同時優(yōu)化關(guān)節(jié)的傳動機構(gòu)，確保關(guān)節(jié)在多方向轉(zhuǎn)動中保持傳動的平穩(wěn)性。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于CAE動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法，其特征在于：所述S200中，基礎(chǔ)方案調(diào)整單元包括方案編輯功能和參數(shù)范圍限定功能，其中用戶通過方案編輯功能將需要使用的方案對基礎(chǔ)方案進行覆蓋，制定新的基礎(chǔ)方案，利用參數(shù)范圍限定功能進一步限
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于CAE動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法，其特征在于：所述S300中，在利用補償單元對指令信息進行補償計算時，設(shè)該指令信息為Z1、Z2、Z3、……、ZF，設(shè)運行信息為Y1、Y2、Y3、……、YF，設(shè)補償信息為B補償；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAE動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法，其特征在于：所述S600中，在制定潤滑等級區(qū)域時，會同步建立區(qū)域指數(shù)和周期范圍，然后提取周期范圍內(nèi)潤滑方案的效果變化，生成效果折線圖，按照時間順序分析周期范圍內(nèi)峰值潤滑信息和谷值潤滑效果信息，設(shè)最佳潤滑效果信息為Z最佳，設(shè)谷值潤滑效果信息為Z最差，設(shè)效果比值為X比值，當最佳潤滑效果的時間早于谷值潤滑效果信息的時間時：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于CAE動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法，其特征在于：所述S600中，在計算出效果比值后，設(shè)區(qū)域指數(shù)為Q指數(shù)；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于CAE動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法，其特征在于：所述S600中，在判斷出峰值潤滑效果的時間范圍時，當出現(xiàn)|X比值|一直小于Q指數(shù)時，便會建立潤滑效果閾值，這時提取潤滑效果閾值所在的兩個時間點，利用兩個時間點確定峰值潤滑效果的時間范圍，通過效果比值計算出的時間范圍，其優(yōu)先權(quán)限高于利用兩個時間點確定峰值潤滑效果的時間范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAE動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法，其特征在于：所述S700中，在計算不同潤滑等級區(qū)域中磨損降低信息和新增潤滑成本之間的成效比值時，設(shè)磨損降低信息為M降低，設(shè)新增潤滑成本為X成本，設(shè)成效比值為C比值；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于cae動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于cae動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法，其特征在于：所述s200中，在生成模擬結(jié)果信息時，會按照當前工業(yè)機器人的關(guān)鍵參數(shù)信息制定基礎(chǔ)方案，然后調(diào)整基礎(chǔ)方案中的任意一個關(guān)鍵參數(shù)信息，生成測試方案，并對其進行記錄，然后根據(jù)記錄的信息建立基礎(chǔ)方案調(diào)整單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于cae動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法，其特征在于：所述s200中，在制定基礎(chǔ)方案后，調(diào)整工業(yè)機器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)、材料以及潤滑方式，重新生成測試方案，降低工業(yè)機器人關(guān)節(jié)在運動過程中的摩擦和磨損，提高工業(yè)機器人關(guān)節(jié)的剛度和精度，同時優(yōu)化關(guān)節(jié)的傳動機構(gòu)，確保關(guān)節(jié)在多方向轉(zhuǎn)動中保持傳動的平穩(wěn)性。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于cae動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法，其特征在于：所述s200中，基礎(chǔ)方案調(diào)整單元包括方案編輯功能和參數(shù)范圍限定功能，其中用戶通過方案編輯功能將需要使用的方案對基礎(chǔ)方案進行覆蓋，制定新的基礎(chǔ)方案，利用參數(shù)范圍限定功能進一步限定關(guān)鍵參數(shù)信息的調(diào)整范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于cae動態(tài)模擬的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)精度提升方法，其特征在于：所述s300中，在利用補償單元對指令信息進行補償計算時，設(shè)該指令信息為z1、z2、z3、……、zf，設(shè)運行信息為y1、...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：聶春文，
申請(專利權(quán))人：工禾工業(yè)軟件上海有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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