基于虚拟主从同步控制的龙门式机器人系统设计与实现

介绍了虚拟主从同步控制在高精度龙门式机器人中的应用,描述了该系统的原理、结构。基于LTi高端伺服驱动器Servo C-Plus以及控制器Motion One,使用符合IEC61131-3标准并支持Code Sys V3.0平台的PLC编程语言,实现了双伺服电机的同步控制,大大提高了龙门式机器人的精度、速度。

龙门式上肢偏瘫康复训练机器人

介绍一种龙门式上肢偏瘫康复训练机器人,包括:水平左右运动机构、水平前后运动机构和竖直上下运动机构。可以带动患者手部作水平左右、水平前后和竖直上下三个方向的直线运动,同时,手柄组件具有三个旋转轴正交的被动旋转自由度,通过三个方向的直线运动和三个旋转轴正交的旋转运动可以合成出任意复杂的上肢动作,从而使患者上肢各关节、运动肌肉群以及运动功能神经系统群得到有效的物理刺激,达到恢复患者上肢运动功能的目的。本康复训练机器人的特点在于采用龙门直角坐标的结构形式,扩大了患者上肢的运动范围,同时三个方向的直线自由度不存在运动耦合,便于实现复杂的轨迹规划与控制。

基于虚拟样机的龙门式码垛机器人生产线的设计与仿真

本文以研究龙门式码垛机器人为核心,设计了一种用于纸箱码放的自动化码垛机器人生产线。其中,主要包括对生产线的整体规划和布局、虚拟样机设计、基于Solidworks Simulation的重要部件有限元分析,基于Motion的运动学仿真和分析。仿真结果论证了气缸选型、结构设计的合理性;应用结果表明,设计过程合理,达到了预期需求。

复杂地质条件煤矿巷道龙门式钻锚机器人研究

针对煤矿巷道掘进工作面地质条件复杂、空间受限、掘锚装备自动化程度低、掘进效率低等问题,提出一种全新的履带式龙门钻锚机器人,并对其进行可靠性分析,通过SolidWorks对其进行三维建模,利用ANSYS对关键零部件进行有限元分析计算;深入研究龙门式钻锚机器人的振动特性,获得前6阶固有频率,并对其振型进行了分析。结果表明:龙门钻锚机器人整体结构设计合理,刚度和强度符合要求,具有较强的稳定性和可靠性。

龙门式焊接机器人制动过程的动力学特性优化

某厂生产的龙门式焊接机器人快速制动时振动严重,焊枪处的振幅最大可达10.32mm,振动衰减慢,无法保证焊接精度。针对这个问题,基于ANSYS Workbench软件对焊接机器人的龙门架结构进行了模态分析,并采用对龙门架的Y轴横梁施加加速度的方法分析了其制动过程的动力学特性,发现联接部件与Y轴横梁的连接处为薄弱环节。根据分析结果,对龙门架结构进行了优化,优化后的分析结果表明:机器人焊枪处振动的最大振幅为1.68mm,比优化前降低了83.6%,振动衰减速度明显加快,达到了现场焊接精度要求。

龙门式柔性焊接机器人工作站的研制

针对铁路货车架等大部件焊接,研制了龙门式柔性焊接机器人工作站,对工作站的各部分组成、龙门结构、机器人、焊接系统、控制系统等做了详尽的说明,并且对该工作站的工作状态进行介绍。

龙门式焊接机器人焊接精度优化控制仿真

某龙门式焊接机器人的直线运动单元在快速启动、制动时,焊枪部分抖动明显,严重影响焊接精度及焊接成型。调整控制系统的相关参数后,焊枪的控制精度仍不能满足焊接要求。为了对焊枪的焊接精度进行优化控制,首先建立了龙门式直线运动系统的瞬态动力学模型,并采用Newmark时间积分法对系统进行了动力学仿真。分析仿真结果后发现,焊枪处抖动的根本原因是直线运动单元的惯性激励引起的焊枪振动振幅过大、振动衰减慢。然后根据仿真得到的系统动力学特性,对影响振动响应的结构刚度和阻尼进行了探究,并利用优化系统结构刚度的方法对Y方向与Z方向运动单元的联接处进行了结构优化。优化后的系统动力学仿真结果表明,机器人焊枪处的最大振幅明显降低,振动衰减速度明显加快。对修改后的系统进行了现场测试和焊接实验,结果表明,焊枪的控制精度达到了现场的焊接要求,验证了仿真结果的准确性。

龙门式上下料机器人

龙门式模块化机器人以及与之配套的机器人卡爪系统，用于发动机缸套加工生产线上．提高了生产设备的灵活性。

高速龙门码垛机器人主梁多目标优化设计

工业机器人中龙门式机器人在工业生产、包装领域中被广泛应用。面向我国龙门式机器人对应的研究不是很多,设定的龙门式机器人整体的尺寸为了满足刚度大多数是冗余的,过多的材料使用不仅会造成成本的增加还会增加能耗。针对上述难题,针对高速龙门码垛机器人主梁受力和机械结构提出并搭建了多目标结构优化的方案,通过改变横截面尺寸参数,获得了即可以减轻质量又可以提升刚度的优化结果。应用结果表明主梁性能得到改善,并验证了该方案的可行性,为机械截面尺寸优化设计提供了良好的解决方案。

袋装物料的新型高效率高柔性组合式立体仓储系统

袋装物料是我国物流业务中常见的包装模式,其作业方式往往效率低、成本高。本文研究了袋装物料的物流作业工艺,引入一种新的仓储搬运载体——框篮,提出一种高柔性组合式的龙门式直角坐标机器人方案,解决袋装物料装卸、搬运、仓储、运输等难题,实现高效率的物流作业。

基于单目线性结构光膜式壁焊缝跟踪系统研究

针对锅炉行业中膜式壁焊接作业劳动强度大、生产效率低,设计了一种基于单目线性结构光的膜式壁焊缝跟踪系统。首先,设计了一种基于单目线性结构光的膜式壁焊缝检测传感器,建立了空间坐标系和相机成像坐标系下焊炬轨迹空间位姿和偏差数学模型;其次,焊接过程中,基于图像处理检测出的焊缝特征点建立了焊缝轨迹和焊缝纠偏数学模型;最后,结合图像处理检测出的焊缝特征点和焊缝跟踪控制算法,在龙门式焊接机器人平台上完成了上坡角和下坡角为30°的膜式壁焊缝焊接。实验证明,膜式壁焊缝图像处理算法能够快速准确地检测焊缝特征点,结合焊炬纠偏控制算法能够完成焊缝跟踪,跟踪精度为0.20 mm,满足实际要求。

生产线用的激光器

当今世界汽车厂生产中使用激光器已成为普遍现象,尤其是激光焊接。几年前Chrysler公司的Kokomo变速箱厂为避免电子束焊接抽真空导致较多的停机时间,已转向使用激光焊接。该厂所用的激光功率比世界上其它各厂都多。