桁架机器人竖梁导轨的热变形分析

室温下放置的导轨内部由于温度变化会产生热应力,使得导轨产生热变形误差,影响导轨的安装精度。以桁架机器人竖梁导轨为研究对象,通过理论计算以及ANSYS分析出室温下放置导轨的热变形量,并通过实验测得导轨的实际热变形量。将有限元软件ANSYS分析出的数据分别与理论计算结果、实验测出的数据进行对比,验证ANSYS仿真分析结果的准确性,为实际工程提出通过ANSYS软件模拟出导轨实际热变形量的方法。并提出了降低导轨热变形误差的措施。     

桁架机械手在智能物料仓储中的应用

当今工厂制造行业的竞争逐渐由之前的低成本竞争转为以自动化、智能化技术为主导,为提高仓储管理工作的效率、加快物流速度,"智能仓储"的概念被提出。在柔性制造领域,机械手自动上下料装置是机器人技术应用的一个重要方面,随着仓储智能化发展,桁架机械手在仓储中自动上下料技术将具有更广阔的发展前景。鉴于此,介绍了桁架机械手智能仓储系统,其基于模块化工控平台,以网络为桥梁,通过应用物联网技术、RFID技术、信息软件技术等,可实现对系统内物料的全程监控和高效管理。并研究了机械手上下料系统的控制时序,以便设计合理的控制程序,很好地实现机械手与上位工控机的通信功能,有效地集桁架机械手扫描、上下料、翻转技术于一体,最终实现快速高精度上下料功能,从而节约了人工成本,提高了产品质量和效率。     

行车轮六轴钻孔斜楔滑柱定心夹紧机构设计

为增加中型套类零件钻孔工序桁架机械手自动上下料的间隙,设计斜楔-滑柱等速移动定心夹紧机构。当定制活塞杆在液压缸的推力下向上移动,与其联结的斜楔块也一起向上运动,与斜楔块配合的6个滑柱沿径向均匀张开,实现定心夹紧。该机构可取得内孔定位条件下直径方向夹紧行程达16 mm,充分考虑了经济型桁架机械手一定的重复定位误差,降低了生产线设备投资成本,并且可换式的滑柱结构可以适应内孔尺寸不一的同类零件加工,通用性强。     

桁架机械手用于新能源极卷自动搬运线研究

为全面提升自动制造生产线运行质量,要积极融合新型智能技术内容,利用桁架机械手全面节省劳动力成本的同时,优化工作实效性,最大程度上实现经济效益和社会效益的和谐统一。本文分析了桁架机械手的发展进程,并对其结构和应用原理予以讨论,最后介绍了桁架机械手在新能源极卷自动上下料生产线中应用的具体内容。     

自定位上下料机械手关键技术研究

分析冲压生产线加工工艺和上下料机械手的工作要求,确定上下料机械手的整体结构设计方案,完成机械手关键结构的设计,并增加了自定位模块设计,从而提高了冲床上下料的自动化和智能化程度,为其他机械手的设计提供了技术借鉴.     

基于顺序耦合对主轴箱环境温度的热特性分析

以轮槽数控铣床为研究对象,利用有限元软件中热结构顺序耦合功能对机床主轴箱在运行中受环境温度影响进行热特性分析。为了准确揭示环境温度对主轴箱在运行中的热特性影响,通过模拟分析了主轴箱在20℃~32℃环境温度的状态。分析结果表明:当主轴箱运行的环境温度从20℃升高到32℃,主轴前端的热变形从52μm增加到187μm;同时随着环境温度升高,主轴前端热变形加剧。     

基于有限元的机床导轨热误差分析

机床热误差是影响高精密机床加工精度的重要因素之一,而目前对机床热误差的分析比较少,以机床导轨为研究对象提出了一种结合有限元理论的导轨热误差确定方法,将数值模拟技术和实际测量实验相结合,利用实验测量数据修正有限元分析边界条件,从而得到准确的导轨热变形计算结果,证明了该热误差确定方法应用到实际机床导轨热误差确定和补偿方面的...     

柔性制造单元桁架机械手上下料控制程序设计

针对当前小型精密轴类零件制造自动化程度低及加工质量不稳定等问题,规划了以桁架机械手为上下料装置的FMC布局及上下料控制流程,以SIMATIC S7-1200系列PLC为控制器,完成了主要硬件设备选型和I/O信号地址分配,设计了CNC与PLC信息交互、桁架坐标轴控制和机械手气动夹爪控制等功能模块的PLC程序,并进行了程序仿真与样机调试试验。试验结果表明,该桁架式机械手控制系统运行平稳、性能可靠,显著缩短了FMC非切削时间,提高了生产效率。     

上下料机械手的总体结构设计及建模

上下料机械手是自动化生产线重要的技术装备,满足生产线技术参数要求。文中所研究机械手适合于车床上下料工序,实现升降、伸缩、回转、开合4个运动要求,为降低生产成本,采用可更换式手爪,实现一机多用。在设计中借助三维建模和有限元分析,对主要工作零部件进行尺寸设计和校核,大大缩短了产品设计周期。     

侧挂式主轴系统热特性仿真分析

以昆明机床股份有限公司某型精密卧式加工中心的主轴及主轴箱为研究对象,采用有限元方法对不同工况下主轴及主轴箱的瞬态温度场和热变形进行了仿真计算,得到了相应的热误差,并分析了主轴转速和镗杆伸出长度对主轴系统热误差的影响。     

数控螺旋锥齿轮铣齿机机械手理论分析与设计

讨论了上下料机械手的原理设计、模型分析与理论计算,运用Inventor4．0软件设计了自动上下料机械手。     

风力发电机高速级齿轮温度场及热变形仿真分析

为了研究风力发电机高速级齿轮热变形,利用ANSYS中的APDL语言建立了齿轮参数化有限元模型。根据摩擦学、传热学、啮合理论计算了有限元模型的边界条件及载荷,求解了单个齿轮稳态温度场分布,系统分析了风力发电机齿轮温度随功率和转速的变化规律。对环境温度和摩擦因数对风力发电机齿轮温度的影响进行了研究。对齿轮热-结构耦合场进行了分析,将稳态热分析求解结果作为载荷加入到结构场上,计算得到齿轮热变形,为齿轮修形打下良好的理论基础。     

采用有限元分析的圆柱齿轮磨齿机冷却系统优化

为在设计阶段对大型精密磨齿机的冷却系统进行优化,减小机床热变形,在对磨齿机整机边界条件进行分析的基础上,应用通用有限元软件,建立了磨齿机的热变形有限元模型,并对其进行热变形分析计算,仿真结果表明,通过优化冷却液流道,可以使机床温度分布更加均匀,有效地减小机床热变形;冷却液温度对于机床热变形影响很大,当机床的冷却液温度与环境温度之差在2℃以内时,机床热变形相对最小.分析结果对圆柱齿轮磨齿机的设计定型及改进具有重要的参考意义.     

铁路轴承磨削加工桁架机械手自动线应用开发

围绕铁路轴承行业磨削加工需要解决的自动化问题,建立包括主机设备、机械手自动上下料系统、物流传输系统、信息化生产管理系统为一体的自动生产线.为了解决轴承套圈在整个工序加工过程中,工件姿态角度的不同,创新设计了新型的四轴桁架机械手,实现不同工件姿态的上下料需求.     

基于机器视觉的水表分拣系统研究

针对现阶段水表生产分拣主要依靠人工、自动化程度不高、效率低下等问题,对水表定位、机械手自动抓取等问题进行研究,设计了一套基于机器视觉的水表分拣系统。通过颜色特征粗定位水表区域,基于归一化内积相似性精定位水表,得到水表位姿;构建Eye-to-Hand手眼标定模型并求解,将水表位姿转换到机械手坐标系,实现机械手对水表的精确抓取。研究结果表明：该系统的定位误差在1.5 mm以内,机械手能准确抓取水表,极大地提高水表上下料效率,基本避免了人工失误。     

基于热-结构顺序耦合对机床主轴箱环境温度的热特性分析

以轮槽数控铣床为研究对象,利用有限元软件中热-结构顺序耦合功能对机床主要热源主轴箱在运行中受环境温度影响进行热特性分析。为了能够准确揭示环境温度对机床主轴箱在运行中的热特性影响,通过模拟主轴箱在20℃~32℃的环境温度状态,结果表明:当主轴箱运行的环境温度从20℃升高到32℃,主轴前端的热变形从52μm增加到187μm,同时随着环境温度升高,主轴前端热变形加剧。主轴箱的热特性受环境温度影响很大,对于轮槽数控铣床这样大型精密加工设备,应该合理降低环境温度变化对主轴箱加工精度的影响,提高机床加工的整体稳定性。     

全闭环进给机构中光栅尺全行程热误差定量分析

分析了光栅尺热行为特性影响高精度全闭环进给机构全行程热变形误差产生的原因,以自构建的全闭环反馈的驱动进给机构为实验平台,应用ANSYS为仿真工具,建立了基于光栅尺反馈的不同关键点位置上的进给机构有限元温度场分析模型,以与温升实验数据的对比偏差最小为目标,对不同关键点位置处的有限元模型边界条件进行了修正,以此温度场有限元模型为基础,对不同关键点位置的光栅尺热误差进行了计算,再以径向基函数为基本热变形回归分析模型,对进给机构的光栅热误差进行了定量分析。在所建立实验研究平台上,进行了实验测试验证,结果表明:当进给机构最高温升40℃时,在344 mm全行程内,光栅尺热误差定量分析偏差为2.5μm。     

高精度立式磨床热-结构耦合分析

在有限元法与热应力学分析的基础上,建立了高精度立式磨床整机有限元模型,计算了磨床在加工过程中整机热特性分析的边界条件。利用有限元分析软件ANSYS Workbench对整机进行热特性分析同时对主轴系统进行热-结构耦合分析,得到整机的温度场及对加工精度有主要影响的主轴热变形。分析了影响整机温度分布与主轴热变形的因素,对整机与主轴结构提出了一些热误差补偿建议,分析结果为磨床整机及主轴系统的进一步热特性优化设计及热误差补偿提供了一定的依据。     

工作状态下孔型零件热变形量预测计算

热应力所产生的变形量在总热变形量中占有一定的比例,对其计算非常重要.针对孔型零件热变形经典计算方法仅考虑自然热膨胀的问题,提出一种孔型零件热变形预测计算的新方法.该方法借助有限元软件数值分析结果,对工作状态下影响孔型零件热变形误差的主要因素进行分析,建立热变形的预测及误差修正公式.该方法可以在热变形量预测、精密机械的误差补偿中使用,具有理论和实际指导价值.     

基于热-结构顺序耦合对轮槽铣床主轴箱热变形分析

以轮槽数控铣床为研究对象,利用有限元软件中热-结构顺序耦合功能对机床主轴箱在运行中受环境温度影响进行热变形分析。由于热耦结构分析实质是一种结构分析,只是在分析过程中,以环境温度作为热传导模型,属于多场耦合瞬态分析。且机床的热源主要来自于主轴箱内部的电机和主轴系统,因此主轴箱的温升及变形影响了主轴温度和相关配合位置的改变。通过建立主轴箱有限元模型,以主轴箱温度场在工作时的热载荷和边界条件为依据,进行热-结构顺序耦合分析,从而得到工作时主轴箱的热变形状态。分析结果显示,主轴箱的温度场在5 h左右达到热平衡状态,而主轴箱热变形平衡时间在6h左右,热变形总量为22μm,且主轴三个方向的热变形分别为X方向为62μm,其次Y方向和Z方向,分别为19μm和9μm。随着运行时间增加,主轴热变形逐渐趋于稳定。