吸盘头可自动更换的贴标机械手设计与分析

针对贴标机器人对不同尺寸棒材端面贴标时需人工更换吸盘头的问题,设计一吸盘头可自动更换的贴标机械手。设计由可更换式吸盘头和吸盘头安装座组成的贴标机械手机械结构;根据工作过程,搭建用于标签粘贴的真空吸附回路和吸盘头自动更换回路;通过ANSYS建模,对提出的20种吸盘开孔方案进行仿真分析,初步选取8种吸盘头开孔方案;最后对初选开孔方案进行100次吸附实验。结果表明:孔数M=4、孔径D=6 mm、孔距s=5 mm的吸盘开孔方案标签吸附效果最优。文中设计的贴标机械手不仅可根据不同尺寸棒材自动更换吸盘头而且可实现标签的稳定吸附,十分契合贴标机器人自动化设计需求。

车用内燃机护板上下料机构的设计

汽车的内燃机护板是汽车重要选配零件,起着保护内燃机免受恶劣路况损坏的作用。内燃机护板主要是金属和树脂两种材质,尺寸接近1m×1m,重量2~8kg不等。本文主要研究内燃机护板的自动上下料机构,分别设计了上料机和下料机。通过升降机构、伸缩机构和真空吸盘的抓取实现内燃机护板的自动上下料。该机构减轻了工人的劳动强度,明显提高劳动生产率,有利于提升中小汽车零配件企业的自动化程度。

一种壁面清洁机器人的结构设计

壁面清洁是高空作业的一种,既可以清洁市容市貌,更可以改善人们的工作环境,一般由人工进行,存在很大的安全隐患,因此壁面清洁机器人的研究十分必要,其在工作生产中的全面应用也成为了必然趋势。文章论述一种具有简单、高效的壁面清洁机器人的结构设计,其主体包括清洁装置、吸附装置、行走机构和传动机构。该机器人可用于玻璃、陶瓷等光滑的平整壁面,通过真空吸附的方式,利用气缸驱动,配合多吸盘的交替吸附进行移动,采用圆盘刷、喷管和刮板的组合清洁方案,对高楼壁面进行清洁,具有吸附能力强、运动性能好、清洁效果好、本体负载轻等优点。

粉料充填包装的自动取袋、开袋机构设计与运动仿真分析

为解决在粉料包装中取袋、开袋过程难以实现全自动的问题,设计粉料充填包装的自动取袋、开袋机构。利用旋转气缸运转平滑的特性取代以往的直线往复的取袋形式,将取袋、开袋过程相结合,减少编织袋的输送时间;对关键性工具-真空吸盘进行选型和计算,得到吸盘型号DP-50、数量4个、直径50 mm,吸附响应时间0.056 s等参数;利用Pro/E对取袋、开袋机构进行三维建模,对右吸盘的轨迹进行规划,并在ADAMS进行仿真,得出右吸盘前3 s的运动轨迹,将规划后右吸盘的位移、速度及加速度与使用STEP函数的曲线进行对比,验证规划轨迹的合理性。研究为粉料充填包装取袋、开袋机构的设计提供思路。

冲压机械手气动真空系统的设计与应用

介绍了冲压机械手气动真空系统的设计与应用,描述了冲压机械手气动真空系统的组成、功能及其工作原理。举例介绍了真空吸盘和真空压力的计算,详细说明了冲压机械手实际操作中气动真空系统的应用及其在应用过程中的注意事项,重点分析了真空压力过高、过低对冲压机械手的工作产生的严重影响。

自攀爬壁面清洗机器人机构设计研究

介绍了一种新型多吸盘真空吸附式壁面清洗机器人系统,对其本体机构进行了设计、研究。该清洗机器人具有结构简单、转动灵活、控制方便、轻量化等特点,并且该机器人能根据障碍调整步距,具有实用性。

饰面纸自动铺装系统吸附过程仿真及结构优化

以某型号饰面纸自动铺装系统为研究对象,通过对其吸附过程进行力学分析,预估出三种可行的真空吸盘布局方式;在ANSYS中建立饰面纸三维实体模型,并利用ANSYS进行接触分析;结果表明:Φ30mm真空吸盘布局方式是三者中效果最好的方式。此外,基于考虑吸盘泄漏对整个吸盘组会产生影响,因此,利用FLUENT软件对吸盘泄漏和正常工作两种工况进行仿真;结果表明:整个吸盘组会因局部吸盘泄漏而造成整个吸盘组吸附失效,进而通过改进真空发生器布局方式来改变真空吸盘组布局方式,使得饰面纸自动铺装系统在局部吸盘泄漏时还能处于工作状态。

一种仿壁虎机器人吸盘组设计与抗倾覆能力分析

对一种仿壁虎机器人的吸盘组进行了设计与研究。描述了机器人机构的构型及结构特点,并设计了一种基于自封闭式真空吸盘的吸盘组提高了吸附性能,给出了吸盘组几种典型的排布方式,通过对吸盘组抗倾覆能力的分析,确定了机器人吸盘组的排布方式。

高速切削加工在平板裂缝天线中的应用

详细分析了铝合金平板裂缝天线在制造过程中所遇到的机械加工技术难题,有针对性地解决了包括高速切削设备的应用、专用工装夹具的利用、对裂缝天线多层装配定位等各种技术问题,有效地解决了平板裂缝天线的制造难题。

基于ADAMS的多尺寸吸盘运输机构的设计与研究

针对人造板、门框、窗框等大面积板框类产品在上下料过程中,因尺寸规格多样而导致的上下料效率低、设备自动化程度差且结构繁杂,适应性低等问题,设计了一种可多尺寸范围调整的吸盘运输设备。分析研究各类运输对象,确定设备整体布局和抓取尺寸范围,并建立虚拟样机模型,对传动杆件建立系统模型分析其运动特性,利用ADAMS软件建立简化模型并进行运动仿真,得到吸盘运动范围和轨迹,为多尺寸吸盘运输机构的整体设计提供了理论依据。

钣金零件用真空夹持工装研制

简要介绍了真空夹持工装的工作原理,并以卡板支撑式真空夹持工装为重点说明了该类工装的结构设计,对同类工装夹具的设计有很大的借鉴作用。真空夹持工装利用真空吸附原理,采用真空吸盘将钣金零件吸附固定在定位装置上,解决了钣金零件刚度差,不易固定夹紧的问题。钣金零件在该工装上定位夹紧后,可以在数控机床上进行钻孔、切边和划线等操作。该真空夹持工装尤其适用于大型钣金零件,不但提高了加工效率和精度,而且大大降低了工人的劳动强度。

飞机舱门工装柔性技术研究

为了提高飞机舱门的稳定性及精度,基于飞机舱门的装配需求,结合柔性装配技术,完成了舱门柔性装配工装设计,由蒙皮定位工装和骨架定位工装构成,并利用有限元仿真技术验证工装设计的合理性。通过飞机舱门的柔性工装设计及研究,对于提高舱门装配精度以及促进柔性装配技术的发展具有重要意义。

一种壁面行走机器人的设计

设计了一种直流电机驱动、多吸盘真空吸附和丝杠齿轮齿条移动式爬壁机器人并建立机器人三维实体模型。通过固定在本体上PLC进行对机器人进行吸附和运动控制,具有PLC自动控制和手动控制两种模式。具有吸附可靠、运动灵活、尺寸小和重量轻的特点。

基于CFD的真空吸盘气场建模与仿真研究

为提高室外作业真空吸盘工作系统安全性,对室外作业常用的圆形扁平吸盘进行了物理模型的搭建,采用ANSYS ICEM CFD软件对真空吸盘的内外流场进行前处理、网络划分及边界设定,建立真空吸盘空气动力学计算模型,并利用FLUENT软件进行求解和后处理,得出真空吸盘在大风情况下吸附时周围的风速和风压变化以及在不同的泄漏情况下吸盘内部的真空度变化。仿真结果表明:在设计和选择室外工作时应尽量简化吸盘的腿部,对腿部结构朝着流线型方向进行改进,并适当减小吸盘唇部的锥度,避免更多的回流;对于圆形扁平吸盘,其内部真空度主要取决于泄漏面积而与漏缝具体尺寸关系不大。将泄漏面积直接与所选吸盘内部真空度联系起来,统计数据得出二者的对应关系图,将仿真分析和理论计算相结合对吸盘的安全性进行判断,使真空吸盘的安全性判断更为准确,具有一定的实际应用价值。

基于图像识别的端拾器吸盘安装的研究及应用

针对传统的汽车冲压件端拾器的线上装配问题,提出了一种基于图像识别的线下安装方法。采用两个摄像机对装配中的端拾器进行视觉检测,通过图像预处理提取图中吸盘的轮廓,利用最小二乘法拟合其轮廓曲线,提取吸盘特征,并与模板库中的吸盘样本图像进行相似度匹配,根据吸盘的圆面特征和空间坐标变换原理,获取吸盘的位姿,通过计算其与理论位姿的偏差,给出调整的方法,为吸盘的正确装配提供指导。实验结果表明,该方法可以有效地提取吸盘的位姿,提高了安装吸盘的效率和精度。

黏土中桩靴底部吸附力产生机理研究

在海洋工程中,移动钻井平台在作业结束后需要转场时,经常会遇到拔桩困难的问题,桩靴底部的吸附力是上拔力的重要组成部分,明确其产生机理及发展规律对于上拔力计算与缓解上拔困难问题有重要意义。通过室内模型试验研究了黏土中桩靴底部真空度对桩靴吸附力产生机理的影响,试验结果表明,桩靴底部真空度的变化对上拔力的影响显著,而桩靴贯入深度和上拔速率会对真空度产生影响。当真空度达到峰值时,桩靴底部吸附力与上拔力几乎同时达到峰值,因此可以通过减小桩靴底部真空度的措施来减小上拔力。根据试验结果,提出了运用真空吸盘理论来计算桩靴底部吸附力的计算公式。所述吸附力计算方法与试验结果进行对比,其误差较小,对工程实践具有一定的参考意义。

基于Fluent的真空搬运吸盘的多因素仿真分析

真空搬运吸盘是工业系统中重要的搬运工具,其结构特征对吸盘的吸附效果具有明显影响。为了进一步优化吸盘结构,提高吸盘的吸附效果,必须明确吸盘的结构因素对真空吸盘的吸附效果。采用正交实验方法研究多结构因素对真空吸盘的吸附效果的影响,利用ICEM-CFD软件进行网格的划分,精度得以提高。真空度、细孔直径、细孔深度这三个因素的改变利于流速的提高,垫板直径在合理范围的变化对吸力的影响不显著。

直缝埋弧焊管生产线钢板上料装置优选方案

对JCOE/UOE直缝埋弧焊管生产线上通常采用的三种上料装置,即平辊和链条组合输送装置、链条输送装置以及真空吸盘吊输送装置的主要结构和组成进行了描述,并从设备结构与操作、运行与维护工作量、设备投资、装机容量、生产运行成本、钢板划伤等主要方面进行了对比。结果表明,采用真空吸盘吊输送装置具有设备结构简单、操作方便、运行与维护的工作量相对较低、资金投入相对较少、装机容量小、生产运行成本低、生产节奏完全能满足设计要求等优点,是直缝埋弧焊管生产线钢板上料的最佳优选方案。

口服液生产线搬运机械手系统设计

针对口服液药品行业中药品运输量大、卫生要求高的问题设计了一台自动化机械手——口服液生产线搬运机械手。在分析了该机械手所需自由度与适合本机械手运动形式的基础上,完成该机械手的总体结构设计。采用PLC为主控制器,给出了系统的I/O口分配,对一些关键元件进行了选择,编制了程序,实现了自动控制,提高了生产效率。

不同泄漏情况下真空吸盘内部流场仿真分析

真空吸盘内部真空度对其整个真空系统的可靠工作至关重要。为了研究真空吸盘泄漏情况对真空度的影响,应用计算流体力学(CFD)技术,实现了对存在泄漏时吸盘流场的仿真分析。仿真采用非结构网格对吸盘计算域进行网格划分,运用k-ε标准双方程作为湍流计算模型。通过对仿真结果的分析,找到了直接将吸盘泄漏面积与其内部真空度联系起来的方法,得到了两者之间的关系曲线。根据工作表面情况可以直接判断出内部真空度的预估值,从而确定真空吸盘是否能安全工作。