基于响应曲面法的激光辅助机器人双点滚压成形回弹控制

作     者：汪锦成 刘亿 闵峻英 WANG Jin-cheng;LIU Yi;MIN Jun-ying

作者机构：同济大学机械与能源工程学院上海201804 

出 版 物：《塑性工程学报》 (Journal of Plasticity Engineering)

年 卷 期：2023年第30卷第6期

页      面：222-230页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：上海市“科技创新行动计划”项目(21170711200)。 

主　　题：机器人成形 激光辅助成形 响应曲面法 柔性成形 回弹 

摘      要：针对超高强钢难成形的问题,提出了激光辅助机器人双点滚压成形工艺。以弯曲为例,研究了激光功率密度对弯曲零件回弹的影响,并基于响应曲面法,以回弹角度为目标函数,成形载荷为约束条件优化了角度增量和工业机器人位移补偿参数。结果表明,超高强钢零件回弹角度随着激光功率密度的增大而减小,激光功率密度为125 W·mm^(-2)时零件回弹角度相较于常温成形减小了78.5%,但回弹减小趋势随着激光功率密度继续增大趋于平缓;将激光功率密度固定为125 W·mm^(-2),进一步通过响应曲面法将成形过程载荷控制在600~900 N范围内,得到了优化的4道次角度增量和两滚轮位移补偿值,相较于优化前的4道次成形策略,弯曲零件的回弹角度从6.0°降低到接近于0°。响应曲面法可用于优化机器人双点滚压成形工艺参数,从而显著降低滚压成形零件的回弹并且提高成形效率。