非接触供电旋转超声加工系统负载特性研究

在旋转超声波加工过程中负载的变化会引起振幅衰减,进而造成加工精度和加工效率降低。本文针对非接触供电旋转超声加工系统在加工过程中振幅衰减的问题,首先,通过静态加载实验,获得了负载对超声振子电学参数的影响规律;其后,在此基础上进行了超声振子的非接触能量传输系统的加载实验,得到负载对能量传输特性的影响规律。实验结果表明,超声振子的电学参数受负载力大小、负载力方向和被加工材料特性的共同影响而发生改变,超声振子电参数改变引起了非接触供电超声系统输出功率的改变,进而导致了振幅衰减的问题;本文采用了串联谐振下主边串联电容、副边并联电容的电路补偿方式来减小振幅的衰减。本文的研究成果为解决振幅衰减问题提供了实验依据。

基于工业机器人的汽车覆盖件柔性冲孔系统

针对汽车覆盖件个性化制孔的需求,提出并实现了一种基于工业六轴机器人和专用冲孔钳的柔性冲孔系统。为了得到准确无干涉的冲孔轨迹,根据冲孔钳的形状特征,提出了一种在二维平面内交互冲孔的路径生成方法。该系统具有较高的灵活性,能够方便调整冲孔的位置和种类。

用于旋转超声波加工的非接触电能传输耦合器的优化设计

旋转超声波加工设备可以采用非接触电能传输耦合器为高速旋转的超声振子提供电能,以取代传统的接触式碳刷滑环,这种非接触电能传输方式安全、稳定,且对转速没有限制。但由于主次级磁芯之间存在间隙,使其漏磁通较大,功率传输能力较低。为提高非接触旋转耦合器的功率传输能力,采用有限元仿真和实验的方法,通过对比分析不同材质及结构形式耦合器的磁通分布情况、线圈自感、线圈间互感、耦合系数、线圈交流电阻等参数,对耦合器进行了优化设计。优化后的非接触旋转耦合器具有更高的耦合能力及功率传输能力。