摘要：以数控铣齿机夹具为研究对象,研究数控铣齿机夹具的定位结构存在的各项误差对定位精度的影响。利用动力学仿真软件ADAMS对夹具的定位机构进行分析,对比仿真结果与理想工况结果来验证虚拟样机的正确性。利用ADAMS对夹具定位结构的制造误差、安装误差以及综合误差进行全面仿真,得出不同误差对定位精度的影响程度。为了研究数控铣齿机夹具的重复定位性能,设计工件定位测量试验,试验表明,随着定位次数的增加,数控铣齿机夹具的重复定位精度基本保持稳定,满足实际加工要求。

摘要：针对目前基于机器视觉的齿轮参数测量和检测中,获取齿轮中心坐标这一关键步骤缺乏通用性的问题,提出了一种利用Hough渐开线变换的方法。首先,在图像坐标中建立齿轮渐开线齿廓的数学模型。接着,对齿轮的灰度图像进行卷积、边缘检测获得齿轮边缘图像和像素梯度角。最后,对边缘像素做Hough渐开线变换,得到最终的齿轮中心坐标。实验和仿真结果表明,按该方法求得的结果与真实坐标的标准差在1 pixel以内,对齿轮内孔形状无要求,可以作为一种有效的齿轮图像中心检测方法。

摘要：为了提高滚珠丝杠系统的运动精度同时减少能耗,提出了一种新的模糊平方项自适应滑模控制方法,可以在降低能耗的同时有效提高滚珠丝杠系统的运动精度。采用集中质量模型建立滚珠丝杠动力学模型,同时引入LuGre摩擦模型,估计摩擦力。所提出的自适应方法可以在非线性滑模面的趋近和滑动阶段根据误差平方项的变化来自动调节控制增益,设计了对应的边界层厚度模糊推理系统,在提高信号输出、减轻颤振和实现精确跟踪的同时减少高增益带来的能耗。实验数据显示,当使用设计的FASMC控制器时,最大跟踪误差为21.32μm,在工作台增加20 kg质量块和高速负载情况下,最大跟踪误差分别为22.15μm和24.97μm。与一阶滑模FOSMC控制器和其他自适应控制器的对比结果表明,所提出的控制策略可以有效提高跟踪精度和鲁棒性。

摘要：人力加工由于存在局限性而不能满足部分机械加工的需求,机器人凭借其加工代码的复用性、系统的模块化和通用性的优势具备更好的应用前景。本文提出一种基于开源机器人操作系统(ROS)设计控制系统的方法,并以试验性能较好的UR5机器人为例阐述流程。建立机器人模型并导出统一机器人描述格式(URDF)文件到rviz可视化工具中。改进快速拓展随机树(RRT)算法以综合考虑角度和距离的权重,将改进RRT算法作为机器人控制系统的运动避障规划器。采用MoveIt进行仿真测试,发现机械臂能够很好地实现避障且使规划路径平滑;电脑端连接实体UR5机器人进行运动规划试验,观测到机械臂运动过程平稳且位置精度较高,运行过程中的关节角速度曲线平滑无大幅度突变。结果表明:改进的RRT算法在规划和避障上性能较好,ROS系统在机器人系统开发上有很大的应用前景。

摘要：齿轮减速器试验台在加载试验中,由于加载转矩易受传递过程中非线性因素以及驱动电机转速变化的影响,导致齿轮减速器实际加载的转矩值与设定值误差较大且无法稳定,采用传统PID控制难以得到满意的控制效果,为此提出采用自抗扰控制策略设计并实现加载转矩控制器。首先分析了齿轮减速器试验台的结构组成及工作原理,然后设计了加载转矩自抗扰控制器,并在PLC上实现了该控制器,最后在齿轮减速器试验台上对自抗扰控制器与传统PID控制器分别进行了抗干扰试验和动态加载试验。试验结果表明,相较于传统PID控制器,自抗扰控制器对扰动的抑制能力更强,对动态载荷信号的跟随精度更高。

摘要：为了解决自动化生产线上产品的智能分拣问题,设计了一种基于NI视觉检测技术的产品识别与分拣系统,用于分拣不同形状的工件。文章以NI 1776c智能相机为核心搭建了视觉检测的硬件平台,使用Sobel算子提取工件边缘特征并研究了基于边缘特征的模板匹配算法在工件形状识别中的应用,同时设计了一种用于NI视觉检测平台与UR控制柜间通讯的IO电路。与基于PC的视觉平台相比,基于NI智能相机的视觉检测平台内置高性能处理器,可脱离PC机实现独立的视觉检测功能,具有开发周期短,检测速度快、可靠性好等特点。

摘要：文章针对小型齿轮加工人工上下料的不足,提出了一种基于工业机器人上下料技术实现小型齿轮柔性加工的设计方案。根据齿轮零件加工要求,分析零件加工工艺,确定系统组成、布局及工作流程;采用西门子S7-1500PLC作为主控制器,通过MODBUS-TCP通信协议,实现主控PLC与机器人、数控机床及其他辅助设备之间的数据传输;最后,规划机器人的运动轨迹,编写机器人上下料程序。试验结果表明,该设计方案可省时、省力、高效地完成齿轮加工自动上下料任务,实现小型齿轮的大批量、自动化生产。

摘要：针对人字齿轮使用传统方法加工时,存在加工效率低和精度差等问题,提出一种基于通用立铣刀的人字齿轮数控加工方法。该方法采用通用加工设备和通用立铣刀,只需修改数控加工程序实现人字齿轮加工。基于残差控制法规划通用立铣刀与工件之间的刀路轨迹,建立计算刀路轨迹的数学模型。基于VERICUT软件建立加工仿真模型并设计了完整的加工仿真流程,实现了对某一人字齿轮的仿真加工。进行人字齿轮铣削实验并用三坐标测量仪测量铣削后的人字齿轮,加工后的人字齿轮达到6级精度(ISO1328-1:1997)。实验结果表明:基于通用立铣刀的人字齿轮数控加工方法是正确的,能够实现通用机床和通用刀具加工人字齿轮,为进一步提升零退刀槽人字齿轮的精度和质量提供了有效方法。

摘要：以2.5MW风力发电机组第一级行星轮系传动系统为对象,使用KISSsoft软件对齿轮设计参数进行优化研究,旨在提高产品可靠性和使用寿命。构建了以最小齿根弯曲疲劳强度安全系数、最小齿面接触疲劳强度安全系数和中心距为约束条件,以滑动率和闪温为目标函数的数学模型。对比优化前后的数据,发现行星轮系在整体体积微调的情况下,力学强度得到了改善,具有了更好的承载能力。滑动率及闪温曲线明显改善,提高了齿轮副啮合时的抗点蚀及抗胶合性能。

摘要：裂解炉管在裂解石油的过程中,会发生渗碳现象,当渗碳到一定的深度,将会引起炉管材料的塑性降低和脆裂,导致重大的经济损失和诱发安全事故。利用炉管渗碳层厚度增加,引起磁性增加的特性,采用巨磁阻传感器检测磁性。在交流激励条件下,用铁片模拟渗碳层厚度变化,对巨磁阻传感器的激励频率、终端效应、提离效应等特性进行了研究,为后续检测仪器设计和使用提供理论基础。