混联式重载铸造机器人结构设计与分析

针对现有浇注技术的不足,为解决人工浇注和串联机器人固定工位浇注存在的负载小、柔性度不足和工作效率低等问题,基于机构拓扑结构理论,设计了一种5自由度混联式重载铸造机器人。介绍了铸造机器人的总体设计方案和工作原理,完成并联工作臂的设计和自由度计算;并运用ADAMS软件对并联工作臂进行运动学仿真分析与模型控制设计,对浇包的运动规律与并联工作臂滑台位移变化规律进行了分析。结果表明,并联工作臂的结构设计可靠合理,所设计的混联式可移动重载铸造机器人能够满足浇注要求,提高了浇注效率。

基于TRIZ理论铸造机器人抓手的设计与分析

为解决目前铸件抓手在搬运中、大型铸件和表面结构复杂铸件过程中存在稳定性差、适应性不足和工作效率低等问题,基于TRIZ理论,结合因果轴分析、物场分析和技术矛盾分析等方法,设计了一种铸造机器人用全向多指异步抓手;并运用ANSYS Workbench软件对抓手进行静力学分析和优化设计。结果表明,优化后的抓手能够满足异型铸件的搬运作业要求,结构设计可靠合理,同时说明了TRIZ理论解决工程实际问题的可行性。

重载铸造机器人抓手的设计与有限元分析

针对现有机器人抓手只能连续抓取单一规格或规整形状的铸件或型芯的问题,设计了一种可抓取不同规格铸件的重载铸造机器人用多指异步可翻转式机器人抓手。运用Creo软件建立了重载铸造机器人用多指异步可翻转式抓手的三维实体模型,利用ANSYS Workbench软件对在抓取和翻转两种不同工况下的抓手进行了静力学分析。根据分析结果对抓手进行了设计优化,并对优化后的模型进行了疲劳分析。结果表明,优化模型优于最初设计模型并满足作业要求。结果能为重载铸造机器人抓手的设计提供参考。

基于复合多项式运动规律的重载铸造机器人轨迹规划

为了进一步提高重载铸造机器人在浇注作业过程中浇包轨迹的平稳性和精确度,以一种新型混联式4自由度重载铸造机器人为研究对象,提出一种基于五次多项式与正弦加速度运动规律合成的轨迹规划方法。运用机器人机构拓扑结构理论计算执行机构的自由度,采用闭环矢量法对并联机构进行位置求解,并根据等效法及几何法推导出混联机构的运动学位置方程;采用五次多项式与正弦加速度运动规律合成的方式对机器人进行轨迹规划;运用Adams软件进行机器人末端轨迹运动仿真,对理论求解得到的参数进行了验证。结果表明,基于五次多项式与正弦加速度运动规律合成的运动轨迹相比五次多项式的运动轨迹更加平滑、自然,并且机器人末端最大速度降低了14%,可避免因速度波动过大产生振动现象。

重载铸造机器人的位姿反解模型及仿真实验验证

机器人各组成运动部件的位姿反解模型直接决定了机器人的控制精度和作业效果。针对所设计的重载铸造机器人结构特点和铸造作业要求,针对不同组成部件分别建立了相应运动坐标系,通过坐标系之间的坐标转换,建立了机器人各组成部件位姿的理论反解公式。设计了仿真实验,比较了100组利用ADAMS软件和理论公式计算得到的机器人各组成部件位姿计算结果,其中旋转底座的旋转角度计算误差不超过0.0025°,竖直滑块直线位移计算误差不超过0.0005mm,各驱动液压缸伸缩长度计算误差不超过0.8mm,满足所设计机器人的技术要求,为后续的机器人动力学分析以和控制系统研发打下了良好的理论基础。

铸造机器人的发展与应用

工业机器人是集合了各种科技力量的产物,附加值高、应用范围广,是各行各业中快速成长的新兴行业。受各方面的影响,对生产起到越来越重要的作用。

铸造机器人产业标准体系构建研究

本文在分析铸造机器人产业标准化现状的基础上,采用过程法和分类法,从基础层、技术和服务支撑层、专用技术条件层三个层次探索构建铸造机器人产业标准体系,试图为搭建智能制造及其细分领域标准体系提供指导。

重载铸造机器人手腕优化设计

铸造机器人长期处于高温多粉尘的环境中,故障频率较高,要求机器人具有较好的维修性,而传统的工业机器人通常将手腕驱动电机布置于小臂后端,然后再通过传动轴将动力传递至手腕单元,分别驱动腕部摆动和手部转动,其结构复杂、维修难度大。针对现有技术不足,设计一种重载机器人手腕,将电机直接内置于手腕内部,用组块化程度更高的RV减速器代替多级齿轮减速结构,减少了零部件数量、缩短了传动链,腕部和手部组件组块化程度更高,整个手腕结构更加简单,加工、装配和维修更加容易。

ABB第三代Foundry Prime铸造机器人IRB 6790

ABB推出了面向严苛工业环境高压水射流清洗应用的IRB 6790Foundry Prime机器人。此次推出的第三代Foundry Prime铸造机器人提升了可靠性,并延长了系统正常运行时间,同时将维修成本降低60%。IRB 6790具备高柔性,可在同一工作站内清洗不同形状的零件,无需换线,方便汽车制造商、原始设备制造商及其供应商进行大规模定制化生产。除了提升柔性和生产效率外。

六自由度组芯机器人逆运动学研究

在铸造生产中,组芯机器人逆运动学求解是组芯机器人轨迹规划和实现控制的基础.常规的求解方法是采用D-H矩阵参数法来实现机器人各个关节轴的求解,目前已相对成熟.由于采用该方法存在对机器人几何描述不明确、选取坐标系过多等缺点,所以需要寻求更加简单、明确的方法来实现机器人逆运动学的求解.基于旋量理论求解组芯机器人的逆解可以提高机器人逆运动学求解效率.通过旋量理论建立运动学模型,采用已知的Paden-Kahan子问题联合求解组芯机器人逆问题.通过实例验证该算法可靠性,可以实现组芯机器人运动的精确控制.