TRIZ理论已成为工程领域技术创新的研究热点,文中针对传统浇注机器人存在的问题,运用TRIZ理论描述了设计中存在的技术冲突和物理冲突,确定了对应的TRIZ冲突矩阵和解决原理,并应用物理矛盾分离原理、系统裁剪法及物场分析方法进行建模分析,给出了相应的结构设计方案,有效解决了传统浇注机器人灵活性差、负载小、浇注流量无法实时控制等问题。

针对铸造生产中广泛使用的串联式机器人在浇注作业中存在负载小、柔性度低和作业精度低等问题,提出一种新型的混联式重载浇注机器人;设计了一种基于2UPR-2RPU机构的3自由度并联工作臂,进行拓扑结构分析和自由度计算;通过建立并联工作臂运动学模型和静力学模型,分析机构支链长度随浇包转角的变化规律;分析支链受力状况、行程大小随支链在静平台上安装位置变动的关系,对并联工作臂的结构与参数进行优化设计。针对300 kg级浇包,优选出一组综合性能较好的结构参数,经过样机试制及测试,结果表明,并联工作臂的设计方案和结构参数较为合理。