双工位针刺机器人系统设计

作     者：李皎 辛世纪 陈利 陈小明 LI Jiao;XIN Shiji;CHEN Li;CHEN Xiaoming

作者机构：天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室天津300387 天津工业大学机械工程学院天津300387 

基　　金：天津市自然科学基金项目(19JCYBJC18300) 先进功能复合材料技术重点实验室基金项目(6142906210406) 

出 版 物：《纺织学报》 (Journal of Textile Research)

年 卷 期：2024年第45卷第7期

页      码：204-212页

摘      要：针对单工位针刺成型系统中人和机器无法高效协同生产,预制体生产效率较低;现有的直线型双工位针刺机器人设备需要2个外部回转轴带动双工位参与织物针刺,系统编程难度较高,且工位切换时需要占据的空间大的问题。提出一种混合切换双工位针刺机器人系统,并开展了双工位针刺成形系统的机械结构设计、异型预制体模具和针刺工艺设计、控制系统设计、运动仿真以及预制体制备的实验验证。结果表明:系统成功实现了大尺寸异型曲面预制体的高效针刺成形,直线/旋转混合切换的双工位使得实现预制体的自动换装的同时又能保证系统空间占用量小;双工位中只有针刺工位上的外部回转轴与6关节机械臂联动,系统较为简单,编程方便;同时提高了数控回转工作台的承载力且将针刺末端执行器的布针数量增加至25针,满足了大尺寸预制体的针刺成形,并使得针刺成形效率直接提高2倍。本文系统可应用于批量化制备大尺寸异型曲面复材预制体。

主 题 词：双工位 预制体 机器人 针刺技术 异型曲面复合材料 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.13475/j.fzxb.20230504501

馆 藏 号：203128580...