摘要：为保证木门生产线长期稳定运行,通过对生产线大量故障停机时间的统计分析,选择对设备影响最大的刀具磨损、电机异常等典型故障进行诊断预警。设计了一套生产线设备典型故障诊断预警系统,系统可以实时采集设备运行时关键部位的振动、温度信号,通过对信号进行降噪处理,采用多种特征提取方法进行特征量化,并与故障模式识别模块样板库进行比对,最终形成诊断结果并进行预警提示。通过对木门四边锯电机异常和刀具磨损的故障诊断实验,表明所设计的诊断系统可以很好地完成木门生产线中典型故障的诊断与预警工作。

摘要：为满足定制化木门生产线的要求,设计一种通用程度高、吸附性能好的真空吸附装置。分析真空吸附装置的结构和原理,完成机械结构和吸附系统的设计。对木门的吸附过程进行理论分析;利用ANSYS对真空吸附装置进行有限元分析;对木门的堆垛过程进行运动仿真分析。求得吸附木门所需的最小理论吸力;得出吸附50 kg木门时真空吸附装置的应力应变情况及吸附装置的前6阶模态;得出堆垛过程大臂、小臂、真空吸附装置的位移、速度等特性曲线。结果表明:真空吸附装置最大应力小于材料的屈服强度,且变形较小、结构稳定,但吸附装置的最大固有频率接近机器人电机的回转频率,易产生共振。通过仿真模拟木门堆垛机器人的运动情况,并获得运动特性参数。研究结果为定制化木门生产线实际作业提供参考。

摘要：目的为了实现大重量、大体积木门等板状物品的快速搬运与包装作业,设计一种适用于高速重载条件下的六自由度码垛机器人。方法针对该机器人,对其关键部件进行选型,通过D-H参数法建立机器人的运动学模型,并进行正逆运动学分析;求取机器人的工作空间,得到机器人所能达到的极限位置,为机器人的布置方案提供参考;运用ADAMS软件建立码垛机器人的动力学模型,对其在将木门进行搬运包装时危险工况进行仿真分析。结果得到码垛机器人处于最大臂展的危险工况下,大臂所受力及力矩最大,所受力及力矩最大值分别为12.9 kN,13.5 MN/mm。为进一步探究大臂的力学特性将大臂进行柔性化处理,得到大臂的力和力矩波动变化,以及最大动应力点,大臂所受力和力矩波动的最大值分别在z方向及y方向处,最大值分别为621 N,895 kN/mm。结论机器人各关节所受力和力矩变化无明显突变,所受刚性冲击较少;证明了在高速重载条件下大臂设计的合理性,为机器人结构的进一步优化及轻量化设计奠定了重要基础。

摘要：为了实现大重量、大体积、多规格木门等快速搬运与平稳堆垛作业,设计了一种高速重载六自由度堆垛机器人。针对木门生产线工艺特点及堆垛要求,确定堆垛机器人的基本构型;分析得到机器人关键部件尺寸并进行选型;通过D-H参数法建立机器人的运动学模型,得到机器人的极限位置空间;运用ADAMS软件建立堆垛机器人动力学模型,探究其在高速重载条件下各构件的受力变化;以动力学分析结果为依据,对各个关键部件进行有限元分析。结果表明,设计的高速重载堆垛器人各部件强度均满足要求,工作空间过渡圆滑,无间断点出现,满足设计要求。

摘要：为了提高堆垛机器人末端执行器丝杠夹持系统在夹持定制式木门工件时的夹持精度,抑制系统中存在的参数摄动及外部干扰的影响,采用一种适应于夹持木门工况下的自适应滑模控制方法。首先,建立末端执行器丝杠夹持系统的动力学模型;其次,根据模型的状态空间方程设计了丝杠夹持系统的反步滑模控制器,为了抑制系统中受到的复合扰动的影响,在原先控制器的基础上设计了带自适应律的反步自适应滑模控制器;最后,通过仿真验证了设计控制器的性能。研究结果表明:与PID控制相比,设计的控制器具有较快的调节时间及较高的跟踪精度,对于存在的复合扰动具有较好的抑制作用,可以保证末端执行器丝杠夹持系统的鲁棒性。

摘要：3堆垛机器人动力学分析对堆垛机器人虚拟样机进行动力学仿真,在其运动范围内,分析整个堆垛过程的工作流程,获取危险姿态下各关节加减速运动时机器人零部件所受动态力和力矩的情况,为后续的有限元分析作基础。一般情况下,J1关节是驱动机器人旋转,完成途中的搬运过程;J2-J5关节是驱动机器人抓取和放置搬运的物料,完成堆垛过程[12]。