基于西门子840D sl的光纤放置机的计算机数控系统的设计
Kun Xia1, Di Zhao1, Qingqing Yuan1
1Department of Electrical Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|May 14, 2025
概括
这项研究通过开发10轴同步运动控制系统来增强航空航天复合材料的自动纤维放置. 它大大减少了热误差,加快了部件生产速度,提高了准确性和效率.
科学领域:
- 航空航天工程 航空航天工程
- 制造业 制造技术 制造技术
- 机器人和控制系统 机器人和控制系统
背景情况:
- 大规模的航空航天复合材料组件制造需要先进的自动化纤维放置 (AFP) 设备.
- 现有的AFP系统在协调多轴运动和热误差补偿方面面临挑战.
- 优化AFP流程对于航空航天生产的效率和精度至关重要.
研究的目的:
- 研究AFP设备中的多轴系统的协调运动特性.
- 为基于网格的光纤放置机器开发一个全面的运动控制方案.
- 为AFP设备提出一个热误差补偿方法.
主要方法:
- 开发了一个使用西门子840D数控系统的10轴同步运动控制方案.
- 在一个统一的平台上集成的光纤线和带的功能.
- 实现了一种基因算法优化的BP神经网络 (GA-BP) 用于热误差补偿.
主要成果:
- 将Z轴的最大热误差减少了36.7%,X3轴的最大热误差减少了53.3%.
- 将核心模具放置时间缩短到指定的持续时间的61%.
- 在轨迹精度和处理效率方面取得了显著的改进.
结论:
- 该研究为多轴合作控制和AFP中的热误差补偿提供了技术框架.
- 拟议的方法平衡了复杂复合材料制造的精度,效率和系统集成.
- 这项研究为推进航空航天复合材料应用中的自动化制造技术提供了关键的见解.
