棉桶更换机器人前臂有限元分析及拓扑优化

由于复合机器人受AGV承载、锂电电源功耗与自重设计限制,4轴机器人设计轻量化是其关键。前臂是棉桶更换复合机器人关键部件之一,文章以此为研究对象,在考虑满足设计强度、刚度的条件下,以前臂结构轻量化为首要设计考虑因素,建立前臂实体三位模型,利用有限元分析软件ANSYS对前臂做静力学分析,获得危险工况下的应力和位移变化特性;采用Opti Struct软件对前臂进行拓扑优化,依据拓扑优化结果完成前臂结构的改进设计,并对优化后的模型做静力学分析。研究结果表明,优化后的设计方案最大应力、位移均有所减小;在满足强度、刚度设计要求的情况下,前臂重量减少18.4%,较好地实现了前臂轻量化目标,为课题后续产品研制提供了技术支持,也为同类技术产品设计提供了借鉴。

复合轮式机器人运动控制数学建模与实验研究

针对棉纺车间棉桶搬运更换机械化作业技术要求,改善固定式4轴棉桶搬运机器人(Cotton Barrel Handling Robot,CBHR)的作业局限性,提高CBHR的有效利用率,文章研制了一种以自动导引车(Automatic Guided Vehicle,AGV)作为CBHR安装平台的复合轮式机器人(Composite Wheeled Robot,CWR),实现其作业时行走运动;探讨了复合轮式机器人抗倾覆的必要条件,建立了CWR速度调节与方向纠偏的数学模型。引入驱动电机速度运行控制参量,分析了CWR机器人运动速度、定位精度影响因素与获得稳定运动特性的控制规律;对实验样机运行测试研究表明,文章提出的运行速度调节方法正确,速度调节、定位精度满足作业技术要求。

棉桶搬运复合机器人作业特征分析及其动力电源设计

本文以自动导引运输车(Automated Guided Vehicle,AGV)与4轴棉桶更换机器人(Cotton Barrel Handling Robot,CBHR)构成的复合机器人(Double Robot)为研究对象,分析了复合机器人的电源系统特征,给出了供电系统组成方案;分析了复合机器人的作业工况特征,对其功率进行了估算;选用S型加减速曲线作为机器人伺服驱动加减速变化规律,分析了4轴机器人一个作业循环中由于惯性的突变对供电系统引起的冲击;通过研究比较,选择磷酸铁锂电池作为系统电源,给出了动力电池的功率、电压及容量设计参数,确定了动力电池的电芯组合方案。

基于ANSYS Workbench的棉桶更换机器人整机静力学分析与优化

以棉桶更换机器人为研究对象,采用Solidworks对机器人进行建模与装配,获得了总体设计模型;采用ANSYS Workbench软件,分析了棉桶更换机器人整机在最大载荷情况下最远端位姿的静力学特征,得到整机在工作空间内的应力云图和位移云图;综合研究机器人强度和刚度分布特性,指出腰部的回转支架是其薄弱环节所在;提出通过加厚回转支架底部的加强筋,可以在一定程度上减小机器人最大等效应力和最大等效位移,从而进一步提高机器人的结构性能。

清梳联喂棉箱给棉罗拉轴头绕花的解决措施

1给棉罗拉结构及其轴头绕花原因 喂棉箱是清梳联梳棉机与清花机组间的连接设备，其作用是对纤维进行开松和混合，形成均匀的筵棉层后喂人梳棉机，以确保梳棉机连续均匀供棉，实现清梳工序的连续化。喂棉箱由上棉箱、给棉罗拉、开松罗拉、下棉箱、输出罗拉、风机和电机等组成。