石材切割机床用真空吸盘设计及其有限元分析

针对在石材切割机床方面还缺乏高效、可靠的真空吸盘设计这一问题,结合石材板几何特征与受力情况,设计了大面积、单腔真空吸盘,研究并确定了与之相匹配的真空系统回路。在此基础上,采用有限元模拟技术,对真空吸盘吸附的物理作用过程进行了分析,并在真空吸盘出口直径、出口位置、密封条厚度等方面开展了优化研究。结果表明,当真空吸盘的出口直径变大时,压降减小,真空吸盘与石材接触处的真空负压明显减小,因此,增大真空吸盘出口直径可以有效减少压降;改变真空吸盘的出口位置对真空吸盘腔体内的压力和抽气速度影响不大,出口位置对真空吸盘内压力和气体流速的影响可忽略不计;减小真空吸盘密封条高度使真空吸盘腔体内的真空负压变小,其真空效果下降。     

关于盾构用真空吸盘的优化设计研究

盾构隧道施工已经成为国内地下隧道施工的主流方法，真空吸盘做为盾构机中的关键部件，更是起到了至关重要的作用。然而，目前所用真空吸盘大多为国外进口，国内自产也需要多加优化改进。为提高真空吸盘的密封性及回转俯仰质量，本文以设计制造为基础，结合实际工程项目深入分析真空吸盘优化设计，包括新回转俯仰结构的应用以及气密性的检测及保证方法。结果表明：新回转俯仰结构的应用效果显著，实用性好且成本低；气密性检测及保证方法能够有效地保证设备的气密性且可快速检测出漏气位置，很大程度上提高了自产真空吸盘的质量及实用性。     

隧道管片真空吸盘翻转机翻转机构及最小翻转力矩优化计算

管片真空吸盘机是盾构法施工隧道中管片生产的关键设备之一,其翻转机构的结构优化及最小翻转力矩和功率的计算是真空吸盘翻转机设计的2个关键技术.文中对翻转机构进行系统研究,创新提出2种翻转方式和5种新颖实用翻转机构方案设计,包括其结构组成和工作原理,首次得到了管片翻转体总成的质心解析公式,以及最小翻转力矩和翻转功率的计算公式,为我国自主创新设计及开发系列管片真空吸盘翻转机奠定了重要理论基础.     

一种应用在窄型环面小尺寸工件上的搬运吸盘

针对窄型环面小尺寸工件的自动工装设计了一款无弹性密封措施的真空吸盘,并介绍了此真空吸盘的基本结构及工作原理,它能同时满足将真空吸盘作压头用于传递一定压紧力的要求。     

玻璃幕墙清洗机器人攀爬部分结构研究

在对玻璃幕墙清洗机器人攀爬部分结构进行研究的基础上,首先根据机器人工作的现场实际,对机器人的构型及设计原理进行了研究;其次结合真空吸附式墙面清洗机器人的具体性能要求,采用多吸盘真空吸附、气体吸盘组结构,极大地降低了系统的负载能力,提高了速度;再次通过计算确定吸盘的直径和数量,并合理安排吸盘布局,根据系统的负载和用气量选择合适的空气压缩机和气缸;最后完成了真空吸附式墙面清洗机器人样机的试制,并在不同环境中进行了自攀爬和清洗作业实验,机器人在壁面上行走稳定,清洗效果良好。     

一种基于可摆动吸盘的多用途高效真空吸取器设计

为了达到提高真空吸取器使用效率和扩展其应用范围的目的,提出一种基于可摆动吸盘的多用途高效真空吸取器。首先构建了由吸盘、角度调整器和高度调整器组成的可摆动吸盘,通过其角度调整器和高度调整器实现可摆动吸盘的角度和高度调整,可满足轻量化设计要求;然后通过吸取器骨架结构几何设计,确定了其几何结构优选方案,与可摆动吸盘配合使用可满足单一真空吸取器同时满足曲面与平面类工件表面的吸附需求,从而实现吸取器的多用途使用,并通过吸取器骨架结构有限元分析验证了其可行性。     

真空吸附技术及其在工程机械装配中的应用

本文介绍了真空吸附技术的原理及真空吸盘吊具的核心元件选择,设计开发一套真空吸盘吊具,并成功应用于工程机械机棚装配,解决了以往劳动强度大、生产效率低下的问题。机棚真空吸盘吊具的设计并成功应用,为工程机械非金属零部件的装配吊装提供了新的思路和途径。     

隧道管片真空吸盘机真空吸附力的分析与计算

隧道管片真空吸盘机是盾构法施工中管片生产的关键设备之一,作者在借鉴国外公司管片生产专用设备的基础上,结合我国管片生产的实际情况,创新设计并研制成功了具有吸吊管片(管片自重5000kg)和任意角度(0～180)°翻转管片功能的真空吸盘翻转机。同时,详细分析了被吸吊管片在任意姿态下的动态受力情况,并分别对相应姿态下的真空吸附力进行了详细的计算,得到了被吸吊管片在水平、垂直两个典型工位及任意角度工位下真空吸附力的计算公式,从而为真空吸盘机的设计和应用提供了科学的设计依据,为我国自主创新设计及开发系列管片真空吸盘翻转机奠定了理论基础。     

瓷板码垛机器人吸盘手爪的设计分析

针对超大尺寸瓷板的码垛作业要求,设计了一种用于码垛瓷板的机器人末端手爪,通过真空吸盘实现瓷板的可靠抓取、搬运、码放等动作。阐述了吸盘手爪的组成和工作原理,进行了选型计算,利用SolidWorks对其进行了结构建模,并通过Simulation有限元分析插件对其进行了强度校核。校核结果表明:该码垛机器人吸盘手爪能满足实际工况下瓷板的码垛需求。     

新型单兵爬墙装备专用吸盘密封结构设计与仿真分析

为了提高现用单兵爬墙装备专用吸盘的密封性能,设计一种采用双层密封的新型密封结构,其外层采用丁腈橡胶来提供足够大的剪切强度和保证吸盘内部流场的稳定性,内层采用硅泡沫橡胶以便更好地补充墙壁的缝隙,减少真空吸盘的气体泄漏量。利用有限元分析软件Abaqus对2种吸盘的密封结构进行进行仿真分析,并比较2种密封结构陷入墙壁分格缝的变形量大小。仿真结果表明,新结构的缝隙填充率可以达到40%,远大于现用密封结构的缝隙填充率2%。利用Fluent软件对变形后的2种吸盘的内部流场进行分析,发现新结构的真空度提高了10%左右,因而从理论上证明了新型密封结构工作的有效性。     

不同泄漏情况下真空吸盘内部流场仿真分析

真空吸盘内部真空度对其整个真空系统的可靠工作至关重要。为了研究真空吸盘泄漏情况对真空度的影响,应用计算流体力学(CFD)技术,实现了对存在泄漏时吸盘流场的仿真分析。仿真采用非结构网格对吸盘计算域进行网格划分,运用k-ε标准双方程作为湍流计算模型。通过对仿真结果的分析,找到了直接将吸盘泄漏面积与其内部真空度联系起来的方法,得到了两者之间的关系曲线。根据工作表面情况可以直接判断出内部真空度的预估值,从而确定真空吸盘是否能安全工作。     

真空吸盘型板料抓取装置吸盘布置设计

板件自动化冲压加工生产过程中板料抓取装置是实现冲压自动化的一个关键设备。采用真空吸附技术的板料抓取装置在冲压自动化生产中运用十分广泛。介绍了板料抓取真空吸附技术及真空吸盘的选择方法,提出了基于MATLAB的真空吸盘布置设计方法,对真空吸盘型板料抓取装置的设计具有借鉴作用。     

半球体零件转运末端执行器设计

提出了一种用于半球体零件的转运问题的以真空吸盘吸附方式为主的工业机器人末端执行器,并运用Unigraphics NX进行了机械结构设计与三维模型的建立,对关键零部件在Altair Inspire软件中进行了静力学分析,通过设计了多吸盘吸附方式和防跌落手爪配合使用的结构,以达到工作过程更高的安全性。     

饰面纸自动铺装系统吸附过程仿真及结构优化

以某型号饰面纸自动铺装系统为研究对象,通过对其吸附过程进行力学分析,预估出三种可行的真空吸盘布局方式;在ANSYS中建立饰面纸三维实体模型,并利用ANSYS进行接触分析;结果表明:Φ30mm真空吸盘布局方式是三者中效果最好的方式。此外,基于考虑吸盘泄漏对整个吸盘组会产生影响,因此,利用FLUENT软件对吸盘泄漏和正常工作两种工况进行仿真;结果表明:整个吸盘组会因局部吸盘泄漏而造成整个吸盘组吸附失效,进而通过改进真空发生器布局方式来改变真空吸盘组布局方式,使得饰面纸自动铺装系统在局部吸盘泄漏时还能处于工作状态。     

颗粒物塑形负压吸盘的设计与研究

 在气压传动系统中，负压吸盘是实用有效的真空元件。大多数负压吸盘针对平面形接触面而设计，无法保证粗糙表面的气密性。为解决这一问题，提出一种基于颗粒物塑形原理的负压吸盘。该吸盘利用刚度可控的阻塞技术，将颗粒物填充于硅胶软膜内，并在软膜内部镶嵌类软骨结构。当吸盘与平面物体接触时，硅胶气囊充气膨胀并贴合物体表面三维轮廓。完全贴合后固化颗粒物并利用负压实现适形吸附式夹持，适用于多种材质和形状的表面。通过对光滑表面物体和粗糙表面物体的吸附测试，验证了吸盘的气密性和适形能力。负压塑形吸取技术方案可为气动真空元件的设计提供有益参考。     

钛合金薄板类零件精度控制方法研究

由于钛合金零件加工时切削力大,导致加工后零件易变形。而薄板类零件结构刚性差,易发生变形,钛合金薄板类零件精度难以控制。对钛合金薄板类零件的结构特点和加工难点进行分析,应用ANSYS软件进行薄板类零件变形特点仿真分析,探索真空吸盘在降低钛合金薄板类零件的装夹变形方面的工艺应用,设计专用的数控程序,优化加工工艺流程,通过理论分析和加工验证,降低了钛合金薄板类零件的加工变形,提高了钛合金薄板类零件的加工精度,证明了真空吸盘装夹方式在钛合金薄板类零件精度控制方面的有效性。     

精彩预告

真空吸盘机械手系统真空吸盘机械手利用真空吸盘技术能够可靠抓取不同物品,并进行可靠地运输。这一模块化系统的基础是能够在同类产品中相互替代和组合使用的标准化元器件。     

一种爬壁机器人真空吸附性能分析与运动切换策略

为了分析爬壁机器人的吸附性能及优化运动切换策略,建立了一种双框架结构爬壁机器人的吸附结构,采用真空技术分析了有效抽速、流导、泄漏等影响机体吸附能力的主要因素。通过理论分析和实验对吸盘漏率和吸附系统切换策略进行了研究,得到了3种情况下的吸盘漏率参数值与吸盘的响应和释放曲线以及吸盘组切换时的压力动态过程曲线。提出了一种有效的吸盘动态吸附性能分析方法,研究了吸盘动态切换的过程。为真空系统吸附性能的分析和运动切换策略优化提供了直观而有效途径。     

旋涡式非接触硅片夹持装置的流动计算及试验研究

为实现硅片的非接触式夹持,减少生产过程中因夹持装置与硅片表面接触导致的产品缺陷,提出一种新的硅片夹持方法,该方法利用空气动力学原理,在半封闭的流道中诱发旋涡流,借助于旋涡中心的负压力、空气溢出的正压力和硅片自重三者之间的动态平衡,实现硅片的非接触夹持.首先对此悬浮原理进行理论分析,在理论分析的基础上设计出可实现夹持功能的双进气口真空吸盘,采用RNG k -ε湍流模型对吸盘内完全气体的正压旋转流场进行数值模拟,对吸盘吸附力进行试验研究.结果表明:利用旋涡式真空吸盘可以实现非接触式夹持过程,吸盘对硅片产生的吸附力大小与工作距离、进气压强和吸盘结构参数等密切相关.     

一种新型多吸盘壁面清洗机器人模型研究

该文介绍了一种多吸盘真空吸附式壁面清洗机器人系统，对其本体结构进行了设计、研究，并对机器人的吸附可靠性和动力学特性进行了分析。该结构的清洗机器人机构具有简单、控制方便、清洗效果好等特点，有较强的推广应用价值。