压力容器检测机器人构型设计与工作空间分析

针对一种压力容器无损检测任务中人员安全的问题,对压力容器入口狭小、内部空间大、内部环境恶劣的特点进行了分析,对机器人的奇异性、负载能力、工作空间、安装方式和时间进行了研究,基于"臂腕分离"原则提出了一种六自由度串联机器人构型;利用Matlab软件对机器人的工作空间进行了仿真,通过三维建模描述了其工作过程,同时还利用机器人实体样机实验对机器人的负载性、安装方式和时间、工作空间进行了测试。研究结果表明,机器人的构型设计符合工作空间的要求,该机器人可以负载20 kg仪器顺利地完成检查任务,单个人可以安全地完成安装任务,并且将安装时间缩短到半个小时以内。该机器人的成功研制可以保障人员安全,这种构型方法为该类机器人的设计提供了参考依据。

压力容器检测机器人的灵活性分析

针对某一种密闭压力容器检测机器人工作空间灵活性的问题,首先运用D-H法对该机器人进行建模,利用Monte Carlo法对机器人的工作空间进行Matlab仿真;然后借用服务球的概念建立了机器人工作空间任意点的灵活度的计算方法,利用灵活度的概念对机器人工作空间内给定点的灵活度进行了求解,对机器人给定工作空间截面上的灵活度分布进行了仿真与分析;最后研究了关节尺寸对机器人工作空间中给定点灵活度的影响。结果表明,机器人在工作空间满足任务需求的前提下,关节尺寸越小,灵活性越好。此研究为关节型机器人的尺寸优化、路径优化、灵活性分析提供了参考。

一种双面冲床模具组件的设计与研究

针对汽车悬挂系统管子端部的一对同轴半圆孔,冲孔加工时存在精度低、成本高等现象,研究一种基于一次定位装夹,先左冲左半圆孔后右冲右半圆孔双面冲孔加工的新工艺,设计制造新的加工设备。通过对该类零件的加工工艺特点进行分析,设计一种快换模具结构,并阐述其工作原理。在对设备最薄弱的凸模元件进行有限元分析和疲劳分析后,计算出变厚度凸模的最佳倾斜角度。为解决冲裁厚壁或高强度的工件半圆孔工时凸模强度不够的问题,采用级进模冲切的加工方法以降低对凸模的强度要求。研究表明,该装置可靠性高,稳定性好,能极大提高产品精度和生产效率。