基于光纤传感的自动化装配轨迹校正系统设计

摘要

自动化装配被应用于生产生活的各个领域,而随着装配产品结构复杂程度的提升,对装配轨迹自动校正能力的要求也在不断的提高。为了对装配轨迹的实时在线校正,提高装配精度及稳定性,提出了一种基于光纤传感的自动化装配轨迹校正系统。系统由光纤传感阵列、轨迹误差分析模块以及校正控制模块构成。结合装配结构外形特征,设计了光纤传感阵列分布形式。通过实际测试标定完成了波长变化与应变偏移量之间的函数推导。通过ANSYS软件,仿真分析了轮轴结构装配异常状态下,不同应力造成的应变量变化及趋势。实验首先通过温漂补偿与应力标定测试,得到光纤传感单元的线性变化值为0.0008 nm/N,并且具有很好的线性度。然后针对装配结构在0~200N应力变化范围内的应变偏移程度进行了测试,并与三维扫描仪进行了对比,结果显示,相对误差最大值为6.83%,均值为5.27%。总之,该系统可以在线完成自动化装配过程的轨迹校正。