【摘 要】
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工业机器人在进行新工艺开发时一般存在周期长、调试复杂等常见问题.以ABB的IRB120型工业机器人作为研究对象,基于Process Simulate工业仿真平台,采用了工业机器人信息物理融合的方法,实现了工业机器人实体与虚拟模型深度融合的功能,通过数据的通信、采集与传输实现了二者的同步运动功能,进一步分析了虚拟模型相对于实体工业机器人的时间延迟误差.分析结果表明,二者的时间延迟误差在工业允许范围内,说明该技术可为智能制造提供有效的解决方案,可大幅缩短工艺开发周期、降低工艺开发成本,同时该技术也是数字孪生概
【机 构】
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上海第二工业大学工程训练中心,上海201209
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工业机器人在进行新工艺开发时一般存在周期长、调试复杂等常见问题.以ABB的IRB120型工业机器人作为研究对象,基于Process Simulate工业仿真平台,采用了工业机器人信息物理融合的方法,实现了工业机器人实体与虚拟模型深度融合的功能,通过数据的通信、采集与传输实现了二者的同步运动功能,进一步分析了虚拟模型相对于实体工业机器人的时间延迟误差.分析结果表明,二者的时间延迟误差在工业允许范围内,说明该技术可为智能制造提供有效的解决方案,可大幅缩短工艺开发周期、降低工艺开发成本,同时该技术也是数字孪生概念下的具体工程应用,技术本身具有较高的工程推广价值.
其他文献
在机械制造领域,磨削加工以其不可替代的优势,通常作为机械零件的最后加工工序.但是,磨削加工过程中却时常出现振动,致使磨削振纹成为提高零件表面质量的主要障碍.为此,全面梳理了回转体不平衡、砂轮不平衡、磨削振动和砂轮平衡精度等相关内容;分析了砂轮平衡主要表征参数、砂轮不平衡影响因素和砂轮平衡测试技术等;最后,基于磨削工程应用经验,给出了不同磨削方式所对应的砂轮平衡的阈值范围.旨在为相关技术人员更好地理解砂轮平衡提供一些技术支持,以期改善磨削工程中的振动问题.
由于SiCp/Ai颗粒增强复合材料具有高比模量、高比强度、耐磨性好、耐高温和导热导电性能良好等优异性能,使其在工程应用中成为了传统金属的精良替代品.针对体积分数为45％的SiCp/Al颗粒增强复合材料进行切削研究,建立切削仿真模型,从应力场的分布情况、颗粒的断裂与破碎机理以及切屑表面的裂纹扩展等方面对切削机理进行仿真分析,并通过铣削实验进行了验证.结果 表明,颗粒的断裂与破碎主要发生在剪切区和工件与切屑的分离面,同时由于颗粒的存在会使切屑表面产生微裂纹,微裂纹的扩展是影响切屑表面形态的重要因素.
机床横梁是机床重要的主体承载结构件,在DVT系列车床中横梁的静、动态特性直接影响到车床加工精度与耗材类零件的使用寿命,在不能以机床加工零件的实体运行的方式验证设计的情况下,仿真优化是有效方法.通过对优化前横梁进行静态分析和模态分析的方式进行车床工作特性仿真.分析结果表明,DVT系列车床横梁薄弱位置发生在横梁中部,再采用层次分析法和灰色关联度法分析横梁筋板数量、厚度与横梁静、动态特性关系,根据分析结果二次设计,最终获取横梁最优设计方案.优化设计结论表明,横梁筋板数量为5个、厚度10 mm、筋板间隔距离为34
针对目前数控加工中心圆倒角进行研究,指出传统等高分层法的不足之处,提出一种更为有效的倒角面螺旋加工法.该加工方法具有加工表面精度高,不会产生驻刀痕等优点,非常适合倒角精度要求高的零件加工.需要指出的是,文中不仅编写了外圆倒斜角和外圆倒圆角宏程序,还考虑到了内圆倒角、倒凹圆角等,体现出宏程序手工编程适用性广,易修改的优势.
以难加工材料TA15钛合金为研究对象,采用正交试验设计方法,研究内排屑深孔钻削钻头断屑槽圆弧半径、机床主轴转速和进给量在钻削过程中对切屑形态的影响规律.试验表明:钻头断屑槽的圆弧半径是影响切屑形态的主要因素,机床主轴转速和进给量为次要因素;优化后的工艺参数选取断屑槽圆弧半径为0.8 mm,主轴转速为255 r/min,进给量为0.45 mm/r时,切削过程平稳,排屑顺畅.
为了提高液压冲击器的冲击稳定性,设计了一种具有旋转结构的液压变频激振器,给出了回程和冲程运动控制方程,并运用Simulink平台开展参数优化仿真分析.研究结果表明:进入冲击行程阶段时,活塞依然保持加速运动状态,但加速度发生了逐渐降低.进入回程运动阶段时,活塞先发生加速度不断降低的加速运动过程,之后发生减速但加速度持续增大,实现活塞的加速回程运动.逐渐增大激振器频率后,系统发生了输出振幅量降低现象,形成了上移的振动中心.逐渐提高激振器频率后,系统达到了更大的输出加速度,表现出跟位移变化趋势相反的特点.当液压
为了研究超声滚压加工表面微织构工艺,选用45钢试样作为研究对象,分析了工艺参数包括滚压球直径、步距、静压力和进给速度对织构形貌及深度的影响,并对织构化后工件的表面性能进行了单因素实验.结果 表明,超声滚压工艺可以在表面制备稳定的织构,滚压球直径与步距对表面形貌影响较大,采用8 mm滚压球与0.2 m步距参数,能获得较为明显的织构形貌.静压力的提升可以有效提升表面硬度及晶粒细化程度,而进给速度对表面性能的影响较为复杂.
针对数控裁床在裁剪形状类似以及面积较小制品时,生产者无法用肉眼快速区分制品的问题,研究了一套集喷墨、笔绘和切割于一体的控制系统.基于MFC开发了一套上位机控制系统应用程序,并结合基于STM32的下位机运动控制系统,最终实现将产品信息喷涂以及笔绘在制品上,方便生产者快速识别制品.并通过服装样片应用实例验证了系统设计的可行性,满足了生产的实际需要.
针对机械零部件快速分拣需求,提出一种基于机器视觉与天牛须改进遗传算法(BAS-GA)的机械手分拣方法.该分拣方法首先对零件图像进行预处理,然后利用Sift特征匹配的图像识别算法提取零件图像,并使用仿射变换对目标零件定位.接着,对得到的零件位置建立数学模型,使用BAS-GA算法求解该数学模型,得到机械手的抓取路径,实现机械手的快速分拣.实验表明BAS-GA算法相对于模拟退火算法,遗传算法和一种改进蚁群算法都取得了较好的寻优效果.经过优化后的路径缩短了11％,说明该方法可有效提升机械手分拣速度.
针对航空发动机装配工作繁琐、易出错等问题,基于DELMIA数字化装配仿真平台,以某型航空发动机单元体装配为研究对象,进行装配工艺规划,在DPM模块中实现虚拟装配总成仿真,通过干涉碰撞检查分析,验证装配工艺设计的合理性.以高压压气机单元体与燃烧室单元体之间实际工位装配仿真为例,结合人机工程仿真技术,分析安装工人的视觉匹配度、肢体工作空间及姿势疲劳易感度,优化不合理的工艺姿势.仿真结果表明,采用虚拟装配技术对装配工艺进行验证可以提前发现并解决装配工艺存在的问题,提高装配效率,降低研制成本.