放喷管线自动打磨爬行机器人设计与试验

针对石油钻井井控装置中放喷管线的外表面打磨清理困难，人工打磨效率低且危害操作人员身体健康的问题，设计一种自动打磨爬行机器人。通过对打磨机器人进行受力分析，确定其内部打磨模块总力矩；同时利用COMSOL有限元仿真分析软件对打磨机器人进行仿真模拟，分析了其外壳与打磨片的应力、位移和应变情况，并对该机器人进行了结构优化。最后进行了自动打磨爬行机器人试验测试，结果表明该机器人对放喷管线外壁杂质可有效去除，打磨后表面整体光滑并可见部分金属光泽，满足后续检测需求。     

爬壁打磨机器人轻量化设计研究

针对大型容器焊缝及热影响区域人工打磨存在效率低、一致性差等问题,根据打磨工艺要求对打磨过程进行了打磨效果及影响因素分析等工艺研究,基于打磨工艺的研究结果对爬壁打磨机器人进行了功能和性能需求分析,建立了总功能图和具体功能原理模型,通过对比分析各功能原理解确定了爬壁打磨机器人的结构方案,详细研究了爬壁打磨机器人的关键结构并进行了样机打磨试验。结果表明:空载转速4 000 r/min、正压力10 N为打磨工艺的最佳参数值;爬壁打磨机器人打磨效率为1.12 m2/h,打磨后壁面呈现镜面效果,粗糙度Ra≤25μm,达到了设计要求,具有较高的工程应用价值。     

集箱焊瘤打磨机器人的结构设计与位姿分析

针对集箱内壁焊瘤打磨作业存在安全性与高效性不足的问题,研制出了一种新型的轮式驱动集箱焊瘤打磨机器人。首先介绍了集箱焊瘤打磨机器人的结构组成和工作原理,根据机器人在集箱内壁中的通过性具体要求,分析了集箱焊瘤打磨机器人在集箱内壁复杂环境中的越障性能,及摩擦力与轮子直径对机器人越障能力的影响;然后通过建立机器人在集箱内壁面上的运动学模型,分析了机器人的位姿与各轮子的运动轨迹;最后对样机进行了试验。试验及研究结果表明:该焊瘤打磨机器人响应速度快,行走能力也达到了设计要求。     

大型球罐壁面除漆机器人设计与实验研究

为解决大型球罐压力容器表面三层高强度环氧漆打磨问题,设计了一款大型球罐壁面除漆机器人,并对其开展了实验研究。机器人主要包括爬壁吸附系统和自适应打磨系统。通过对海尔贝克阵列永磁体研究,仿真分析履带结构永磁体吸附力与工作间隙的关系,研发了一款吸附稳定、越障性能优越的爬壁吸附系统;针对弧形壁面打磨情况,设计了一款基于电流反馈的自适应打磨系统,并分析金属丝打磨辊力学模型,研发多样金属丝打磨辊。对机器人进行测试,打磨效果良好,机器人可以对环氧漆打磨并露出金属光泽,且是人工打磨效率的3～10倍。该研究为球罐高强度环氧漆打磨提供了新打磨工具,保证了打磨质量,提高了打磨效率。     

五自由度打磨机器人的运动学分析

根据机器人D—H方法分析五自由度打磨机器人的特点,利用坐标变换对机器人机构运动学方程进行推导,得到五自由度打磨机器人的正、逆运动学求解通用公式,为实际的五自由度打磨机器人的位置及速度控制提供了依据。     

机器人末端打磨执行器设计与开发

轨道交通车辆车体人工打磨方式存在诸多弊端,通过研究机器人打磨等核心技术,设计并开发了一种集成恒力控制装置的机器人末端打磨执行器。从打磨执行器功能需求出发设计了基本结构;具体阐述了打磨执行器接触力恒力控制组件的工作原理以及吸尘组件的设计过程;对打磨执行器框架进行静动态特性分析,验证了结构的合理性;最后通过打磨执行器可行性验证实验对该打磨执行器恒力控制和吸尘效果进行了评估,实验结果表明接触力恒力控制组件可以保证打磨过程中打磨执行器与工件接触面的法向力基本恒定,补偿作用明显。打磨执行器吸尘效果良好,保证了车间清洁,能够满足轨道交通车辆车体表面打磨制造要求。     

压铸件双机器人协同打磨的设计与研究

针对工艺复杂的压铸件打磨问题,采用双机器人从工件两侧进行协同打磨,可大大提高机器人打磨效率。基于微元法建立了打磨力数学模型,利用Matlab得到了打磨过程的最大切削力,运用ANSYS对夹具与工件的装配体的薄弱部分进行静力学分析,可知最大等效应力未超过材料许用应力值的39%,同时,通过模态分析得到前6阶振型和固有频率,最高频率413.61 Hz小于激振频率的1/4,在打磨激振力作用于夹具工件系统时不会发生共振现象,可知该方案具有一定的应用价值。     

铸件切割打磨机器人工作臂关键部件有限元分析

为保证铸件切割打磨机器人工作臂关键部件强度和零件材料选择的合理性,运用ANSYS Workbench软件对铸件切割打磨机器人工作臂关键部件进行静力学分析,有限元分析结果表明:砂轮切削打磨装置进行曲面切削打磨,承受左三向力极限载荷时,最大位移变形量为0.29332mm,发生在打磨头;最大等效应力为85.45MPa,发生在打磨头与打磨头固定位置左上侧,即结构强度和刚度满足砂轮切削打磨装置工作要求,为铸件切割打磨机器人结构设计和强度校核提供了参考。     

基于Robotics Toolbox的打磨轨迹拟合与仿真研究

为了让工业机器人完成压力容器焊缝的打磨,按照预定的打磨轨迹运动,通过D-H方法建立机器人运动学方程,使用MATLAB软件的机器人工具箱求出了运动学逆解,得到各个关节实时的数值解,并在工业机器人工作空间内对轨迹进行了拟合仿真,为工业机器人应用在压力容器焊缝打磨领域提供了理论依据。     

座舱盖打磨下料机器人离线编程仿真

尝试通过机器人离线编程技术来解决座舱盖复杂曲面机器人打磨下料轨迹难以获取的难题,重点介绍了利用Tecnomatix PS辅助机器人离线编程的方法。首先运用SolidWorks三维建模技术建立机器人工况模型以模拟打磨机器人的工作环境,同时结合Tecnomatix PS的虚拟仿真技术实现了打磨机器人的离线编程和仿真,最终得到离线程序。基于Tecnomatix PS的编程作为整体离线编程方法的一部分,通过验证,其输出结果能够满足后续编程步骤的需求。     

一种新型的五自由度混联抛光机器人的分析

工业生产中自由曲面的抛光打磨是自动加工过程中难以解决的问题,本文针对自由曲面的抛光打磨加工提出了五自由度混联机器人.首先根据工艺要求对抛光机器人进行了机构设计及结构分析,对抛光机器人的结构进行优化,又通过运动学分析,推导出了运动学正逆解解析公式,分析了动平台的扭角跟两个伸缩杆长度的关系和动平台的转动角速度跟伸缩杆的伸缩速度关系.再通过给定参数用Matlab绘出机构位置正解关系的曲线图,最后经计算得到了可得动平台的输出的速度,为后续样机的研制等工作奠定了基础.     

基于有限元分析的打磨机器人设计与性能研究

基于CAD和CAE技术设计出一种高效率、高精度的新型打磨机器人。通过SolidWorks软件建立了打磨机器人的三维模型,然后对其进行数值模拟。根据静力学研究求得最大应力和最大变形;根据模态分析求得前6阶固有频率和振型。结果表明,该打磨机器人满足刚度和强度要求。     

手机外壳机器人打磨开发与应用

针对当前手机外壳手工打磨存在的问题,指出了机器人自动打磨技术的优势和开发的必要性,并在此基础上制定了机器人打磨应用开发标准化流程。随后通过一款手机外壳的机器人自动打磨开发进行实例验证。实践证明,提出的机器人自动打磨应用开发流程,对利用机器人代替人工进行自动化打磨升级改造具有良好的借鉴意义。     

新松机器人在打磨抛光领域的应用分析

文章以机器人在打磨抛光领域的应用分析为中心,首先调查了机器人打磨抛光技术需求,其次对打磨抛光领域机器人的应用类型进行了介绍,最后从多个方面介绍了打磨抛光领域机器人的应用,目的在于提高打磨抛光领域机器人应用效率。     

3-RSS同轴驱动布局并联机构的打磨机器人设计与运动分析

针对目前串联型打磨机器人在打磨球面时存在刚度不足的问题,提出一种3-RSS同轴驱动布局并联机构工具型打磨机器人.同轴驱动布局是将驱动布置在同一轴线,主体由基柱和3组可以绕基柱旋转的机械臂构成,每个机械臂外接支链杆簇,3组支链杆簇与末端打磨头相连.通过构型分析、结构设计,建立同轴驱动布局打磨机器人模型,并对模型进行运动学...     

用于大中型轴流风机铝叶片的机器人打磨系统

大中型地铁(隧道)轴流风机的铝合金叶片在铸造成型后,表面需经打磨抛光才能装机使用。而叶片本身尺寸和质量比较大,不便于人工打磨。本文介绍一种用机器人代替人工的机器人打磨系统。描述了该机器人打磨系统的系统构成、工序过程、工件重复定位精度、优缺点及改进方向等内容,分析了机器人打磨系统的发展现状,最后指出应用机器人来代替人工打磨将成为未来趋势。     

机器人打磨系统力控补偿优化算法研究

针对目前打磨机器人在复杂环境中不能兼具磨削精度和顺应性等问题,提出了一种基于算法优化的机器人打磨系统力 控补偿方法。 首先,阐述了机器人打磨系统的力学特性及力控优化算法原理;然后搭建了实验系统,进行了机器人容许响应范 围及主动柔顺恒力磨削实验,最后,采用扩展 Kalman 滤波算法、最小二乘拟合算法和粒子滤波算法优化打磨力的实时补偿值, 并对比了各算法的补偿效果。 实验结果表明,通过力控补偿功能,在 20 mm 内可实现 100% 对系统结构误差的补偿;与设定期 望打磨力比较,平均相对误差为 5. 44% ;利用扩展 Kalman 滤波算法、最小二乘拟合算法和粒子滤波算法优化后平均误差分别降 低至 1. 20% 、1. 24% 和 1. 64% 。 拓展优化机器人协同力控系统的实时力/ 位补偿功能,将有助于提高机器人打磨系统的精度和 稳定性,为机器人技术的发展提供理论依据和技术支持。     

机器人打磨系统控制技术研究

使用人工智能代替人类进行劳动的思路,在不少行业中得到了应用,现代社会中,机器人越来越常见,工业机器人的用途也越来越广泛。工业领域内已经利用机器人打磨进行工业作业了,以现在的研究程度来看,机器人打磨技术还不够完善,不能为工厂带来太多的经济收益。但是这些都是相对的,机器人打磨技术的成熟是需要时间的,在不久的将来机器人打磨势必能够取代现在的人工打磨,为工厂提高打磨效率,达到资源的最大化利用。机器人等高端智能领域的技术发展程度,是国家综合科研领域实力的体现。在这个崭新的时代,工业机器人的应用是当下世界各国关注的重点内容,全文针对工业上机器人打磨系统控制技术进行了一些阐述,希望能够对想要了解这项技术的读者提供一些帮助。     

机器人测量-操作-加工一体化技术研究及其应用

阐述了机器人加工的发展现状与面临的挑战,回顾了机器人测量操作加工一体化所需要的关键技术。以典型的机器人加工过程为例,分析了机器人测量-操作-加工一体化过程中误差的来源,建立了加工误差及其传递模型,并分别计算分析了测量误差、坐标变换误差与机器人执行误差对加工精度的影响。将机器人测量加工一体化方案用于飞机机翼和机身装配垫片的磨削加工,由点云数据得到工业机械臂的加工轨迹和工艺参数规划数据,通过在机械臂末端安装顺应打磨头来消除工件法向的位置误差,实现恒力打磨。实验结果表明,该机器人加工方案能够实现飞机装配垫片的变厚度磨削加工。     

打磨清洗工业机器人系统的应用

以智能制造生产为研究对象,介绍了一种利用工业机器人进行零部件自动打磨清洗的方案。该系统处于智能生产线的中端,前端工艺为零部件加工,后端工艺为检测、分拣,均可利用工业机器人实现无人化柔性生产。文章对打磨清洗工业机器人系统的结构、通信以及控制等方面进行研究,使工业机器人通过与视觉系统、外部控制可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller,PLC）进行通信,完成传送带精确取料、自动打磨及清洗工作,不与任何设备和其他机器人发生干涉,大大提高了生产节拍,降低了生产成本。