研究开发了一种采用柔性铰链导向的二维光学调整微定位工作台，建立了工作台的简化模型，并利用结构力学理论推导出工作台沿x、Y方向刚度及前二阶固有频率解析式。进行了微定位工作台固有频率及沿x、Y方向刚度的试验测试，并结合解析方法和有限元方法对微定位工作台设计刚度及动力特性进行分析验证。有限元分析表明：当工作台的直角平板柔性铰链长度较小而铰链宽度较大时，其刚度、频率及驱动力较高，铰链根部应力集中也较严重。通过改变柔性铰链的特征参数，可达到控制和优化工作台固有频率、输出位移、应力分布及驱动力响应的目的，并提出了一种优选微定位工作台柔性铰链参数的简易方法。

针对ZG42型抓钢机在回转过程中出现回转减速器与上车装置连接处错位移动的现象,进行分析研究,提出在机械结构方面采用键联接和铰制孔螺栓连接相接合,以有效提高回转减速器与上车装置连接处承受变载荷和抗冲击的能力;回转液压系统采用带防反弹阀的液压回路,从而降低回转时的反弹力,并减少反弹次数,减小回转冲击力.通过这两方面的改进,极大地增加了回转减速器与上车装置连接处的紧密性,降低了回转机构回转时的冲击力,减小了冲击频率,增强了抓钢机回转机构与上车装置连接处的可靠性,保障了整机的工作性能.

曲面工件涂胶在拐弯及有高度落差处易出现胶水堆叠等现象。为在胶线质量、外观形状要求高的应用中实现均匀涂胶,针对涂胶生产实际,搭建涂胶机器人和曲面涂胶试验平台;设计面向自由曲面精准涂胶的正交试验,获得不同涂胶条件下的胶线情况;用统计方法对胶线质量进行定量分析和评价,并建立了胶线质量模型。结果表明:通过控制出胶速度与涂胶高度可较好控制曲面涂胶时的胶线宽度与高度,所建立胶线质量模型具有较高可靠性,能满足精准涂胶要求。研究结果为设计机器人对自由曲面涂胶的方案提供了依据,为实现精准涂胶提供了理论和实践指导。

工业机器人在应用过程中需要外部信号与机器人系统进行交互来完成复杂的工艺,PLC可对两者之间的信号进行逻辑运算来实现控制。软PLC相较于硬件PLC有编程语言标准化、硬件配置灵活等特点,并且可以接口的方式直接嵌入不同的控制系统中。软PLC主要负责系统中的逻辑控制与输入输出管理。针对一款自主研发的新型控制系统,设计一套可配合该系统用于工业领域的软PLC控制系统。该软PLC系统包含编程模块、编译模块、执行模块、监测模块,可用于绘制梯形图、生成指令表、编译可执行文件、执行程序。编程、编译模块基于Windows下Qt平台开发,执行、监测模块基于Linux下Qt平台开发。

为解决工业机器人喷涂作业时传统人工示教方法耗时长、易出错和过于依赖人工的局限性,提出一种曲面喷涂轨迹规划方法。该方法将待加工曲面参数化到平面,在平面上生成偏置曲线,再将偏置曲线逆映射到三维曲面;根据网格模型测地线方法求出的偏置曲线长度和喷枪的喷涂张角信息,在偏置曲线上等比例生成等值线;以最小二乘B样条拟合曲线来平滑数据,并采用粒子群优化算法优化喷涂速度、喷枪高度、膜厚三者之间的关系,进而确定曲面喷涂轨迹。结果表明:该方法简单、实用,能够保证曲面喷涂轨迹的精确性、可行性。

传统的工业机器人在焊接领域的应用主要是根据示教编程器对焊接参数、路径的点位进行手动依次示教而完成的,在面对一些规则但轨迹具有重复性的焊接模型时,传统手动示教效率较低、操作繁琐。针对一种仿α梁盒的焊接应用,结合自主研发的焊接工艺包,设计一套可用于规则模型焊接的可视化参数编程模块,该模块可根据导入模型的关键参数,生成模型样本,通过在样本中选取焊接路径点,生成可直接用于焊接的机器人程序;其中,焊接工艺的相关参数可结合实际通过焊接工艺包进行修改;过渡点可在机器人程序中自由增加;焊接执行中的工作状态可通过模块界面获取并进行监控。该设计可以提高焊接工艺在工作现场的应用效率,简化功能使用的复杂程度,同时保持较高的程序编辑自由度。

传送带跟踪功能是工业机器人最典型的应用,在喷涂、3C、上下料等行业均有广泛的应用。主要以直线传送带跟踪为研究对象,通过编码器的位置反馈信息,计算出物品坐标系在机器人基坐标系下的实时矩阵表示,通过改进的跟踪算法,实现从追踪到跟踪同步的功能。实验结果表明:机器人在位置模式下,通过该算法,TCP末端能快速追踪上物品,并实时同步传送带上的物品,最终实现对目标的动态跟踪抓取。

为解决火车车厢零部件制造企业自动化冲压生产问题,根据某公司冲压生产线的工艺特点,针对35MN油压机结构,研制了一款用于上下料的机械手,并结合实际生产工艺路线,提出了一套整线自动化改造方案,以实现从来料到产品码垛的自动化生产。该生产线由物料台、二次定位台、桁架式机械手、夹治具和油压机构成,能满足多种冲压钣金件的自动化生产,可以有效提高生产效率,改善产品质量,节约加工成本。经测试:该生产线可以实现长1500~4000 mm、宽900~1280 mm、质量小于110 kg的任意板材的自动化生产,运行周期为38 s,满足了生产制造需求。该自动化改造生产线具有运行稳定、设备操作方便、适应性强等特点。

针对冲压行业机械手夹具功能单一、更换麻烦、难以适应产品多变的工况,以及工业机器人运动范围有限,而普通机械手效率低等缺陷,使用SolidWorks设计一款基于柔性夹具的四倍速机械手;根据图纸对零部件进行加工和组装;最后对其进行动静态测试和生产使用性能分析。结果表明:该四倍速机械手不仅能满足柔性化生产线需求,运动范围广,还能提高生产效率。此外,采用伺服控制系统,还使机械手具备较高的上下料精度,行程可调,系统稳定性好。

准确定位时差式超声波流量计中的超声波回波到达时刻是决定流量计精度的关键。文章介绍了一种利用EMD算法来对回波信号进行消噪处理，以提高测量精度的方法。