新型五轴木工雕刻机结构设计与研究

以双回转电主轴为基础,设计新型五轴联动木工数控雕刻机,以方型空心型钢组合焊接形式建立数控雕刻机整体机架结构,采用齿轮齿条及滚珠丝杠副配合双边线性滚动导轨构建雕刻机进给系统,并对传动机构进行校核。设计的五轴木工数控雕刻机能够高速、高精度完成复杂的木工雕刻任务。     

多工位数控雕刻对刀装置设计

介绍了一种多工位数控雕刻对刀装置的总体结构,详细说明了雕刻机对刀装置的机械机构和电路设计,并提出了其可靠性保证措施.此装置已成功应用于五轴数控雕刻机项目,取得了良好的效果.     

基于GRBL的小型数控雕刻机的研制

针对国内外数控雕刻设备存在的价格昂贵、系统开放性差、可移植性差而无法满足中小客户的需求问题,研制了一款基于GRBL的小型数控轴雕刻机。介绍了该数控雕刻机的总体方案和各分系统的设计方法,实现了低价、高效、实用的数控雕刻机研制,具有友好的操作方式和雕刻效果。     

五自由度混联机构型综合的研究

提出了一种系统有效的混联机器人构型综合的新方法和单并联、多并联混联机构的概念及表示方法。根据螺旋理论构造了单开链五自由度串联机构;基于自由度分配原理,分析了可能出现的五自由度混联机构具体类型;将并联机构视为一个复合运动单元构型到串联机构中,替代串联机构中运动基相同且连续的若干运动单元,获得五自由度混联机器人构型;通过运动螺旋的线性组合来生成其他混联机构,并通过实例验证了该构型的正确性。分析表明该机构兼具串联机构和并联机构的优点。     

双足磁吸附五自由度爬行机器人运动学模型构建及求解

由于应用于特种行业及复杂工程领域的爬行机器人研究的重要性,在设计出一种双足磁吸附五自由度爬行机器人机械系统的基础上,以该五自由度爬行机器人的机构为研究对象,运用D-H参数法进行其运动模型构建,并通过矩阵变换,推导出了该机器人的正运动学解的齐次矩阵,并通过数学求解求出其逆解,然后采用MATLAB对该机器人的运动数学模型进行仿真分析,得出其正解和逆解。将仿真结果与计算结果进行对比分析,验证了所建立的五自由度爬行机器人运动模型的正确性。该研究对于开发五自由度爬行机器人的控制系统及控制策略,以及它在具体工程实践中的应用具有重要的研究基础作用。     

小型数控雕刻机结构设计与实现

现有的数控雕刻设备由于体积大、价格昂贵、专业性强、不便于功能扩展等原因,无法满足市场的需要。针对不同的应用领域,介绍了一种低价、高效和实用的数控雕刻系统的设计方案。并对结构简单、加工精度较高、成本低廉的小型数控雕刻机进行了分析。系统地介绍了小型数控雕刻机的总体布局、主运动传动系统、主轴结构、进给运动系统等主要机械结构设计。与当前国内外同性能的数控雕刻机相比,在价格上具有一定优势,填补了企业产品的空白,满足了市场的需求。     

全自动数控五轴雕刻机机械装置的研制

介绍了一种采用PC机控制、三坐标联动的全自动数控五轴雕刻机的总体结构,介绍了横梁、雕刻头和夹具等机械装置的研制过程.本雕刻机在对刀、雕刻数字和图形的实际应用中,取得了非常好的效果.     

一种可控机构式焊接机器人的焊接精度分析

设计了一种具有十连杆五自由度的可控机构式焊接机器人,并针对可控机构低重心的特点以及焊接过程的实际工况,通过ADAMS软件对机器人机构进行刚性体和柔性体的建模,在直线匀速焊接轨迹下,仿真不同的焊接速度,分析可控机构式焊接机器人的刚性体和柔性体的焊枪末端位移随时间变化的特点,得到焊接机器人的焊接精度与焊接速度变化规律。     

基于GTS卡的弯丝机器人数控系统设计

为了解决三维复杂金属线材和弹簧类零件的快速制造与生产问题,设计了一台具有X、Z两个移动轴和Y、A、B三个回转轴的五自由度弯丝机器人.采用PC+运动控制卡的开放式数控结构完成了系统硬件平台的搭建,利用MFC与控制卡提供的动态链接库完成了数控系统软件的编写,实现了系统的绝大部分功能,并应用于课题组设计的弯丝机器人系统中.     

错架图书识拣机器人结构设计及运动学分析

设计了一个四自由度直角坐标错架图书分拣机器人,传动机构由一个R方向的转动机构和X、Y、Z 3个方向上的滑动机构组成,通过各个传动机构的运动实现末端执行器所要到达的位置。利用D-H参数法建立机器人的运动学方程,对机器人末端执行机构的运动进行理论推导,利用SolidWorks进行建模,将模型导入到ADAMS软件中进行运动学仿真。结果表明:机器人末端位移、速度曲线变化平稳,能到达空间中的指定位置,验证了结构设计的合理性,从而为控制系统的设计提供了依据。     

精密雕刻技术在复杂曲面模具加工中的应用

研究了精密雕刻技术在复杂曲面模具加工中的优势,采用非标准小刀具使精雕机床能够实现在加工中心、数控铣上无法完成的小尺寸加工。提出将精密雕刻技术应用于复杂曲面模具的加工,完成复杂曲面细小特征的加工,从而提高模具加工的速度,加快新产品开发的进度,降低开发成本,实现模具的快速制造,改变了传统的仅依靠数控铣床、加工中心进行模具制造的模式。最后以某塑料件模具的加工为例,阐述了精密雕刻技术在模具加工中的应用方法。     

三维数控雕铣机床的研制

介绍了三维数控雕铣机床的设计和研制过程,包括机床总体方案设计、主传动系统设计和进给传动系统的机械结构设计.该机床具有铣削和雕刻功能、能加工金属和非金属零件,是一种高效率、多功能的高速轻型数控设备,可广泛用于各种模具制作.     

基于PC的全软件雕铣机数控系统设计及实现

为简化雕铣机数控系统的硬件结构、降低硬件成本、增强可拓展性,基于PC平台提出一种全软件数控系统的设计方案。搭建雕铣机数控平台,构建以Linux+Xenomai双内核实时系统为基础的EtherCAT主站。在Linux域中基于Qt开发数控系统软件,设计UI界面、逻辑处理、运动控制、功能接口等模块;在Xenomai域中基于实时函数库开发硬件驱动程序,设计进程通信模块和定时驱动模块,重点说明采用有限状态机开发的定时驱动模块程序。阐述数控加工工作流程,进行系统性能测试和加工实验。结果表明：该系统实时性强、运行稳定,可满足雕铣机的数控加工要求。     

数控雕刻机路径优化技术研究

主要针对三轴数字雕刻机阵列加工板材的路径优化技术进行研究,描述了传统加工工序流程和缺陷。路径优化的目的是自动生成比人工经验路径更优的路径。为此建立3个典型音箱零件模型和对应的NC文件,通过软件实现对NC文件的读取和对路径进行分析,分析NC文件中路径空行、进刀、加工、重复路径等时间消耗比例,实现对路径总体优劣的评价。在评价的基础上,以一个可行解作为起点,对NC文件进行后处理,通过优化方法找出更优的路径,依照加工方法规则输出新路径。优化的路径符合传统生产模式,可以方便升级使用。通过测试得出,优化后的路径在加工效率方面有提升。     

基于运动控制器的雕刻机控制系统设计

传统的雕刻机系统开放性差、可移植性差,阻碍了雕刻机行业的发展。基于运动控制器设计雕刻机控制系统,分别介绍系统的硬件设计和软件设计。该控制系统具有良好的开放性,对雕刻机行业的发展具有一定的意义。     

五轴联动BC型木工雕刻机床结构与数控系统设计

针对现阶段木工雕刻机床结构单一的问题,设计一种经济型五轴联动BC型木工雕刻机床及其数控系统。通过建立机床的运动学模型,研究五轴BC型机床的正逆解;根据运动学求解的结果,采用NC系统嵌入PC机的开放式数控系统模式,设计了数控系统的硬件。采用Visual C++6.0对数控系统软件进行编制,运用线程对运动控制进行监管,并对刀轨文件进行仿真加工。通过对维纳斯石蜡模型的加工与测量,验证数控系统加工精度符合加工要求。     

嵌入式数控雕刻机手持HMI设计

为适应数控系统智能化、小型化、专业化的发展方向,开发了基于ARM架构和Linux操作系统的嵌入式数控雕刻机手持HMI系统。系统由S3C2440核心板、ZLG7290键盘板、LCD电路、存储电路、通信模块、输入模块等组成。针对Linux3.4.2内核进行裁剪和移植,并应用了支持S3C2440的补丁,开发了基于Linux的数控雕刻机人机界面,实现人机交互。实验表明:嵌入式数控系统手持式HMI实时性好,功能强,能够满足加工要求。     

基于三轴数控铣床的模具曲面刻字方法

为了经济、快捷地在模具曲面上刻字,探讨了采用CAXA制造工程师及三轴数控铣床在玻璃瓶模具曲面上刻字的方法。提出了获得字形线条的两种方法,采用投影法得到空间曲面上的字形线条,据此生成加工刀轨及数控代码。该方法的实际应用效果很好,还可用来加工曲面上的单线条图案。     

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。     

基于工业机器人的步进电机智能装配系统设计

设计了基于PLC与工业机器人的步进电机智能装配系统,该控制系统由总控单元、行走单元、雕铣机单元、装配单元、输送单元、立体仓库单元等组成,采用以太网通信,实现了机器人、机器视觉、PLC之间的数据与I/O信号交换,能完成了步进电机各零部件的搬运、加工和装配等工序。提高了工厂智能制造与装配水平、降低了人工成本,具有较高推广应用价值。