基于动态特性的横梁结构优化设计

针对某异型插件机高速高加速度的运行条件,提出一种基于横梁动态性能的优化设计方法。从截面形状、质量分布和加强筋布置的角度出发,考虑横梁本体的受力情况、结构特性和性能特点,设计了相应的横梁结构模型。借助ANSYS有限元软件和ADAMS多体动力学软件,对不同横梁模型进行仿真、模态分析和刚柔耦合动力学分析。采用横梁的固有频率和振动时域曲线的最大变形量作为指标来评价横梁动态特性。通过优化横梁结构,减轻横梁质量和改善其动态特性,从而提高异型插件机的插件效率和插件精度。

面向异型插件机整机的结构优化设计

针对某异型插件机整机结构,结合尺寸优化、零件规格选择以及铸造工艺要求,提出一种多角度的优化设计方法。首先基于有限元法对设备整机进行模态分析,从振型中辨识出底座为整机动态性能的关键结构件。接着以底座结构一阶固有频率为目标函数,设计3种优化设计方案结构,以尺寸参数的选取范围为约束条件,进行优化设计。最后依据曲面响应图,权衡质量和目标函数,选取局部最优点。结果表明:对比原始结构整机,方案2的整机结构的低阶固有频率分别提升25%、14%、22%、26%、10%和9%,大大改善了整机的动态性能。

基于迭代的旋转视觉元件针脚位姿估计精度优化

高效率型插件机通过同步带拖动旋转轴,插件模块紧凑重量轻,但大角度转动时旋转角定位误差偏大,针对旋转角定位误差影响针脚位姿估计精度的问题,提出基于位置约束和迭代拟合的位姿估计精度优化方法;元件针脚的相对位置固定,因此旋转测量时所有针脚转过相同角度,且针脚轨迹为圆周,该方法根据这两种约束构造了圆轨迹拟合方程和旋转角拟合方程,通过迭代实施这两种拟合得到旋转角的精确估计值,从而实现了元件针脚位姿精密估计;为了验证文章方法的有效性,进行了理论分析和仿真,仿真结果表明:文章方法可有效降低因旋转角定位误差增大对针脚位姿估计的影响,常用针脚元件的最大位姿估算误差在±0.018 mm之内,耗时低于65 ms,算法的精度和实时性均能满足异形插件机的实际需求。

双SCARA机器人异型插件系统设计

为了提高异型电子元器件装配的自动化水平,减少电子制造业中的工序数量和生产设备的占用空间,将两个SCARA机器人置于同一工作单元内,结合机器视觉设计了一种双SCARA机器人异型插件系统。详细介绍了硬件系统的主要部件,并根据插件作业实际需求和工作流程特点,以面向对象的C++为编程语言,基于Qt Creator设计了系统软件。此外,提出了异型元件和PCB的视觉检测方法。最后,设计了双SCARA避碰仿真实验、异型元件检测实验及插件实验,结果表明,本系统能完成异型元件的插装,对异型元器件的快速插装和多机器人系统的研究具有较大的参考价值和实用意义。