基于机器视觉的机器人辅助折弯离线自动编程系统的研究

为精确高效完成马鞍形板材折弯,创新性的将双目立体视觉、机器人、折弯设备、计算机结合,设计一套基于视觉的机器人辅助折弯离线自动编程执行系统。研究主要包扩机器人视觉、空间定位、路线规划、自动编程、仿真优化和系统通信。基于HALCON软件进行图像处理,运用动态ROI算子减少图像处理计算,提高整个系统的效率。利用立体视觉特征视差计算得到板材深度信息空间三维坐标。路径规划后输入折弯工艺参数,自动编制机器人辅助折弯程序。运用Roboguide软件进行仿真优化并下载程序到机器人,通过机器人主控方式实现多个设备之间的联动和时序控制,完成折弯。试验表明此研究提高了板材马鞍形折弯的效率和精度,折弯曲率与模拟吻合,折弯曲面光滑。满足折弯设计要求。     

传动比和功率对齿轮耦合的二平行转子—轴承系统的稳定性的影响

传动比和功率是平行转子－轴承系统中主要的性能参数之一，也是影响系统运动稳定性的主要因素。通过数值分析，找到了它们对系统稳定性的影响规律，发现了该系统失稳时不同于一般转子－轴承系统的一些现象。     

TiAlN,TiAlSiN涂层的制备及其切削性能

目的研究TiAlN及TiAlSiN涂层的微观结构及力学性能,以及硬质合金涂层刀具切削SUS304不锈钢的切削性能及磨损行为。方法采用阴极电弧离子镀技术在硬质合金试片及铣刀上分别制备纳微米TiAlN及TiAlSiN涂层。通过X射线荧光测量系统测量涂层的厚度,用扫描电镜(SEM)观察涂层表面形貌,用能谱仪(EDAX)分析涂层元素成分,用X射线衍射(XRD)分析涂层晶相结构,用纳米压痕仪表征涂层硬度,用洛氏硬度计定性测量涂层结合力,通过高速铣削试验探究涂层刀具的切削性能及磨损行为。结果 TiAlN及TiAlSiN涂层的厚度分别为3.32μm和3.35μm,表面致密、光滑,高分辨率(20 000×)下观察到涂层表面有液滴、针孔及凹坑存在。Si元素促进了Ti N(200)晶相的生长,晶粒尺寸减小,硬度增加。TiAlN及TiAlSiN涂层的显微硬度分别为29.6 GPa及37.7 GPa,结合力分别满足VDI-3198工业标准的HF3和HF1等级。在130 m/min的高速切削条件下,TiAlSiN涂层刀具寿命约为未涂层刀具的5倍,TiAlN涂层刀具的1.5倍。结论 Si掺杂制备的TiAlSiN涂层具有高的硬度及良好的抗粘附性,更适用于不锈钢材料的高速切削加工。     

滚轮表面TiAlSiN涂层制备及失效机理研究

目的通过对滚轮表面制备超硬纳微米TiAlSiN涂层,提高滚轮的综合工作性能。方法采用阴极电弧离子镀膜技术在滚轮工作面及高速钢试样表面制备超硬纳微米TiAlSiN涂层。通过X射线荧光测量系统测量涂层厚度,采用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层表面特征和形貌,采用能谱仪(EDS)对涂层元素的成分进行分析,通过纳米压痕仪及洛氏硬度计对涂层的硬度及膜基结合力进行测定和分析。结果滚轮表面1.97μm厚的TiAlSiN涂层的Si原子数分数为4.21%,其显微硬度为37.69 GPa,涂层与基体的膜基结合力符合VDI-3198工业等级的HF3,呈现出较强的膜基结合力。经生产线上滚压机实际成形加工验证,涂层后滚轮的工作寿命是未涂层滚轮的5倍,滚轮具有强度高、耐磨损、抗氧化、耐腐蚀、粘附性降低等特性,显著改善了磨损、剥落、疲劳裂纹、缠辊、粘滚等现象。结论在滚轮表面制备超硬纳微米TiAlSiN涂层,能显著提高滚轮的综合工作性能。     

不同速度控制方式对桁架机器人动态冲击的影响

为了保证重载桁架机器人系统能够平稳、高速运行,降低因加速度、加加速度突变产生动态冲击,从而提高桁架机器人的运动精度,分析并推导了目前电机常用的3种速度控制方式的速度方程,利用ADAMS仿真软件进行仿真验证。仿真结果表明:五次函数速度控制曲线相较于S型曲线和正弦曲线,加速度更加平缓,且加速度数值大小有了明显的降低,加加速度变化较小;此外五次函数速度控制曲线对所需电机的力矩要求更低,有利于成本的节约。     

大尺寸轴孔类零件热装配轴线的非接触测量

为了保证大尺寸轴孔类零件的热装配质量,基于非合作式激光相位测距技术和曲线拟合技术,提出了一种针对大尺寸轴孔类零件热装配轴线位置测量和重合调整的方法,建立了轴孔类零件装配轴线的测量模型,给出了两装配轴线重合调整理论参数依据,并对轴线测量系统进行了误差分析,最后运用Matlab对利用该测量方法采集的装配轴线的可靠性进行了仿真验证。验证结果表明:利用该测量方法得到的轴线在一定条件下可以作为被测轴孔类零件的理想轴线。     

基于Solidworks的零件设计系列化

通过实例介绍了利用Solidworks平台建立机械零件设计系列化的方法。它方便了缺少编程技术的设计人员，有助于提高设计效率，进而缩短产品研发周期，为企业赢得市场。     

基于Pro/E2001直齿圆柱内外齿轮的参数化设计

主要是研究在pro/E2001环境下实现直齿内、外齿轮的参数化设计,推导出了内、外齿轮在pro/E2001下的渐开线方程,得到了内、外齿轮的模型,从而只要改变相关参数就可得到不同参数的齿轮,进而达到缩短齿轮设计周期,减少重复工作的目的。     

齿轮耦合的转子轴承系统的不平衡响应

在考虑时变啮合刚度及齿侧间隙的情况下,建立了齿轮耦合的转子-轴承系统的多自由度非线性动力学模型。在一定的转速范围内,用数字仿真法研究了系统的不平衡响应。当转速增加接近第二阶临界转速时,系统经过一系列分岔后,将由周期、准周期运动转变为混沌运动。系统做混沌运动时,振幅及平均变形远大于其他转速下的振幅及平均变形。要想避开混沌运动,系统应该在非共振区工作。当转速超过某值时,混沌运动将激变为周期运动。在工程实际应用中,除混沌运动状态外,可用线性动力学模型来代替非线性模型。     

齿轮耦合对转子-轴承系统固有特性的影响

计算了齿轮耦合的转子 -轴承系统及其非耦合子系统的特征值及其振型 ,并对特征值和振型进行了比较。在耦合系统中 ,子系统的某些特征值及其振型没有产生变化 ,而另一些却发生了变化。新产生的振型多为弯扭耦合振型。在大多数振型中 ,每一个子系统都有位移产生 ,因此 ,一个子系统中的不平衡质量将引起整个系统产生振动。