小型移动焊接机器人结构设计

针对狭窄空间自动焊接问题,设计了一种小型移动焊接机器人机构.根据机器人结构的运动特点,运用模块化设计方法,把机器人机构分为轮式移动平台、焊炬调节机构和电弧传感器三部分.其中,轮式移动平台采用三轮式差速驱动结构形式,底部安装一可调磁吸附力装置,且控制器集成于移动平台上;焊炬调节机构由十字滑块和焊炬连接装置组成,十字滑块由两电机分别驱动,实现焊缝水平和高低方向精确跟踪;电弧传感器采用圆锥摆形式,且与焊枪设计成一体,使用方便.同时,建立机器人运动学方程,并对直角焊缝不同的转弯中心进行分析,确定水平滑块的行程参数,为机器人的焊缝跟踪控制提供参考.结果表明,该机器人机构满足弯曲焊缝跟踪要求,焊接质量良好.     

6-PSS并联机构的刚-柔耦合动力学建模及仿真

主要对一种新颖的6-PSS并联机构进行刚-柔耦合动力学建模以及仿真分析。并联机构主要包括动平台、静平台、定长杆、滑块和冗余容错驱动装置等。以此机构为研究对象进行运动学分析,得到逆运动学方程。首先利用有限元理论对柔性杆进行离散处理,运用拉格朗日方程和动力学相关理论建立单元的弹性动力学方程及刚性子结构的动力学方程;推导出系统的弹性动力学方程。其次利用ADAMS软件和ANSYS软件建立6-PSS并联机构的刚-柔耦合体模型,对该模型进行仿真分析,与全刚体模型进行比较。仿真结果表明两类模型运动和受力曲线吻合,同时在短时间内,平台位置和受力误差趋于某一波动范围,模型各驱动力与系统负载相比较小;建立的刚-柔耦合体模型正确,机构的驱动性能较好。     

超声波精密直线位移机构的设计

闸述了由纵弯振子驱动的超精密直线位移实验平台,在实验平台上安装了微动机构,其位移通过高精密的传感器进行检测。通过纵弯振子直线型超声波电动机的驱动原理及结构特点,分析了预压力和激振频率对其性能的影响。提出了通过控制微型滑块的运动实现更高精度定位的方法。     

用于机床间运送工件的“机器人”

该装置用于把工件在两个空间度或三个空间度中,从一点搬运到另一点(例如从一台机床上把工件搬运到另一台机床上)。依次或同时操纵一些远控手柄可实现这一搬运工作。被运送的工件通过一个装在托架座上的伸缩臂可以准确地被抬起、放下或搬动。托架能上下移动,而伸缩臂既能作水平移动,还能环绕垂直轴回转。在托架座上装了一个滑轮。一个连续的能挠曲而不能拉长的牵引构件,一端连于伸缩臂,另一端连于托架座;二者之间有一套滑轮系统,牢引带就绕过托架座上的滑轮和一些装在框架上的定滑轮。不管托架座处于垂直位置的什么地方,也不管托架座是静止不动还是正在运动,伸缩臂都能作水平移动;同时,不管伸缩臂处于水平位置的什么地方,也不管伸缩臂是静止不动还是正在运动,托架座都能作垂直运动。另一个牵引装置用来使托架座移动。在操作工人可及的位置上,有一些手柄用于操作牵引装置。牵引装置的拉力和回弹装置的作用力相反,回弹装置总是力图使伸缩臂和它的托架返回到原始位置去。利用有关驱动装置,如驱动凸轮,就能使伸缩臂和托架座自动地依次进行有节奏的运动。     

注射模斜孔机械式脱模机构设计

介绍一种斜孔抽芯机构,机构采用机械式动力驱动滑块运动的方式,利用模具开闭机械动力驱动弯销带动滑块进行横向抽芯,再通过滑块之间斜T型槽联结,将驱动力传递至斜向抽芯滑块,带动斜向型芯滑块运动,达到塑件斜孔脱模的目的,该结构有效降低对模具空间的使用要求。     

基于ADAMS的机械炉排系统驱动机构设计及运动仿真(英文)

炉排驱动机构带动机械炉排作往复运动,实现纵向和上下翻搅混合炉排床上的生活垃圾,同时纵向运送灰渣排出炉床。以设计符合生产实际的垃圾焚烧炉往复式机械炉排系统为目标,利用机械系统自动动力学仿真软件ADAMS平台,设计摇杆滑块机构和结构方案并建立多体动力学模型,加载近似实际工况边界条件,作驱动机构的动力学模拟仿真,得到运动过程中摇杆、滑块的运动规律和受力、位移、速度、加速度曲线,验证分析系统的运动平稳性和设计合理性,为驱动机构的结构优化设计和运动控制设计提供理论依据。     

基于CCD传感的移动焊接平台结构设计

设计了一种基于CCD传感的轮式移动焊接平台机构,采用光杠配合丝杠改进常规的十字滑块机构,改善移动焊接平台整体的平衡性,降低了焊缝跟踪中对平衡控制的难度.本设计采用两个无刷直流电机驱动十字滑块实现左右和上下运动,采用一个步进电机调整CCD传感器滤光装置的位置.MIG和TIG焊枪的支撑机构选用工业型材组合装配方式,根据不同的实验环境能够调整MIG和TIG焊枪的夹角大小.该移动焊接平台结构紧凑、灵活,易于实现自身的平衡调节,可完成各种焊接实验及空间焊缝的焊接,实验得到机构的执行精度在1mm的范围内.     

三轴加载天平校准平台的优化设计

在优化驱动的设计理念指导下对新型天平校准平台进行设计。在方案设计阶段,采用双移动龙门架配合固定加载端实现多点多轴向加载,选用伺服电动缸提供加载力,达到了力的精确控制;龙门架移动机构选用配合导轨滑块的齿轮齿条机构实现高精度运动。确定方案后对龙门架零部件进行拓扑优化,然后对龙门架和固定端两个装配体进行尺寸优化。优化结束后,主要加载工况的形变量减小了30. 6%,龙门架质量减小了6. 9%。最终此平台可实现多轴向、高精度力控制和坐标式加载;与现有的校准平台相比,大幅度减少了人工操作,提高了校准结果的可靠性。     

前门外拉手支架注射模结构设计与制造

通过对前门外拉手支架的形体分析得知,支架上存在着■5 mm×23°和■7.2 mm×3°的2个斜向型孔要素,还存在着13.8 mm×23°斜向型槽要素。2个斜向型孔中心线距离仅为22.6 mm,因此两抽芯机构尺寸需要设计得非常紧凑。为了避让2个斜向型孔抽芯发生的运动干涉,注射模的13.8 mm×23°斜向型槽与■5 mm×23°斜向型孔抽芯机构采用了斜导柱滑块抽芯机构,斜导柱与斜滑块等宽。■7.2 mm×3°斜向型孔则采用了油缸长距离抽芯机构,并且与斜导柱滑块抽芯机构保持一定距离,能够保证两者可以同时或各自进行抽芯运动而不会产生运动干涉。经过生产实践证明,该注射模能顺利且高质量、高效率进行前门外拉手支架的成型加工。     

基于Adams的多连杆机械式压力机动力学分析

针对多连杆机械式压力机,采用模块化方法构建其传动部分数学模型,得到压力机工作机构滑块的运动方程;根据运动方程,利用仿真软件Matlab得出滑块的位移、速度、加速度曲线。用三维软件Soldworks构建传动部分三维模型,应用动力学分析软件Adams对模型进行动力学分析,对比两种结果,得出该结构适用于深拉伸加工工艺,模具在拉伸工作区的冲击很小,满负荷时工作区域长。     

新型液压式间歇运动机构的研究与设计

用液压缸驱动的滑块摆杆机构,以滑块为主动件,摆杆可摆动设定的角度。通过安装在摆杆上的插销液压缸的插销和拔销动作,实现摆杆与转动平台的连接与否,从而实现转动平台的间歇圆周运动。该新型间歇机构将滑块摆杆机构和液压传动系统有机结合,可有效解决常用间歇机构不能适应的重载问题。该机构可通过液压控制系统实现自动控制,满足自动化生产需求,具有广泛的应用前景。     

三平动冗余驱动并联机床工作空间与运动学分析

以三平动非对称冗余驱动(3-2SPS)并联机床机构为研究对象,并对该机构进行工作空间和运动学分析。建立该机构的位置反解模型,并得到带约束条件的位置反解运动方程,利用边界数值搜索法,确定并联机构的工作空间。采用Matlab曲线拟合[1]确定杆长变化与动平台运动位姿关系方程,以此分析冗余驱动滑块位于不同位置状态下,每个杆长的速度、加速度。研究结果为3-2SPS非对称冗余驱动并联机构的实际应用提供了理论依据。     

双向复合抽芯机构的设计

针对具有翻盖结构的药用瓶盖,分析了其结构及功能的特殊性,设计了一种新颖的双向复合抽芯机构。机构通过同一斜导柱驱动弯销和滑块,实现侧抽芯滑块和垂直于该滑块滑动方向的型芯在2个相互垂直方向上的顺序抽芯动作。运动分析表明,机构设计合理、工作可靠。     

基于并联机构的核雕专用设备的设计与研究

设计一台用于果核雕刻的专用设备,该设备不同于普通数控机床,而是采用并联机构。利用六连杆通过滑块带动活动平台产生各自由度的运动,控制雕刻笔实现对果核的雕刻。各连杆采用步进电机驱动,并通过Windows环境下的软件编程和运动控制器实现对整个雕刻系统的控制。同时,果核不同于普通工件,其形状不规则,且易碎,遂在设计雕刻机的同时,设计了一套专用夹具。     

一种新型六自由度并联机器人设计

为了扩大并联机器人的工作空间,减少整体尺寸,设计一种新型的六自由度并联机器人,它由6个SPS支链连接动平台与滑块,滑块绕定平台旋转以改变动平台位姿。通过在静平台与动平台分别建立静坐标系与动坐标系得到变换矩阵,进而求得六自由度并联机器人的位姿反解,即每个滑块的位置。在得到此并联机器人位姿信息后将每个支链视为二力杆求出每个滑台的受力情况,进而计算得到此并联机器人各位姿驱动力。并提出一种通过线圈拖拽钕磁铁的驱动方式。该新型并联机器人具有Z轴转动不受限制的特点,极大地扩展了其运动范围,且相对常规并联机器人结构尺寸极大减少。     

多连杆高速压力机运动学特性分析

建立了某新型多连杆高速压力机理论模型,编写了相应的计算程序.通过对其进行运动分析可知,与曲柄连杆机构的运动曲线相比,该多连杆机构具有下死点附近速度低、加速度小,回程速度高的特点;副滑块加速度的大小是主滑块的数倍,并且加速度方向相反,因此有利于主滑块惯性力的平衡.     

注射成型管件内螺纹质量分析及模具抽芯机构设计

介绍了内螺纹管件在脱模时容易变形的问题,提出了解决这类管件脱模问题的抽芯机构设计方案,论述了抽芯机构的结构特点和工作原理,通过滚珠丝杆带动滑块抽芯与螺纹型芯旋转抽芯时的螺距一致,使塑件抽芯动作运行平稳,有效解决了内螺纹塑件在抽芯时产生的起牙损坏、拉伤等问题。     

带内螺纹的望远镜镜身注塑模具设计

分析了望远镜镜身的结构,提出了塑件成型及模具设计的关键点,设计了模具的整体结构。设计了可相对运动的组合式型芯,以增加内抽芯机构的运动空间,通过塑件推出时带动螺纹滑块的移动实现了内侧抽芯。设计了矩形型芯镶块、加工了避空结构,采用螺钉固定,解决了狭小空间安装小型芯的问题,避免了模具干涉。采用了锥面配合,提高了模具的定位精度,减小了配合件的摩擦。经生产验证,该模具生产的塑件质量满足图纸要求。     

基于SolidWorks的自顶向下装配体设计及运动仿真

指出了传统的自底向上装配体设计的缺点，并提出自顶向下装配体设计与运动仿真相结合的产品设计方法。以曲柄滑块机构为例，介绍了在SolidWorks平台上自顶向下装配体设计与运动仿真相结合进行产品开发的过程。结果表明，两种技术的融合，不但能够提高设计效率，还可以增强产品的竞争力。