摘要：利用机械手抓取与装配薄壁易碎件时,受作业对象的形貌误差等影响,易碎件容易破裂。针对此类问题,提出了一种可实现双重被动柔顺构形的撑套式装配机械手。首先,介绍了机械手抓取用于合成金刚石的易碎原料环的作业过程,分析了在装配过程中可能出现的误差情况,提出了设计双重被动柔顺机械手结构的准则,并对机械手的关键部件——柔顺环——的设计过程进行了介绍。其次,为了研究该机械手在工作中的响应情况,构建了机械手的3维模型,并导入ADAMS软件中进行仿真分析,获得了装配过程中工件的应力及柔顺环的受力及形变。仿真结果表明,当薄壁易碎件与待装配凸模之间存在位姿偏差时,所设计的机械手结构可以通过自适应形变调整其抓取工件时的位姿,并顺利完成装配。最后,设计制作了相应的机械手实验样机进行实际装配实验,证明了研究结果的正确性。

摘要：针对大腔体六面顶金刚石压机关键部件铰链梁的锻造过程进行了研究。为提高铰链梁锻造模具的使用寿命,利用Deform-3D软件对终锻过程进行了模拟,并对模具结构参数进行了优化。首先以模具应力为优化目标,选取模具边角及圆角处的7个结构参数为设计变量。通过Plackett-Burman Design筛选出对模具应力影响较显著的变量,将其作为最终优化变量进行研究。利用Box-Behnken Design抽样并建立了响应面回归模型,在拟合模型有效的前提下,通过引入动态惯性权重及学习因子改进粒子群算法,利用其寻优得到最优模具结构参数,并通过有限元仿真验证了结果的可靠性。结果表明,通过对模具结构的多参数优化,模具应力减少了25%,模具使用寿命得到显著提高。

摘要：为了提升金刚石合成装备六面顶压机顶锤的对中精度,开展六面顶压机铰链梁的工作腔体装配误差分析。首先,基于小位移旋量(small displacement torsor,SDT)理论,建立要素采用不同公差原则时的金刚石压机铰链梁装配公差模型;其次,利用空间矢量表示三维尺寸链,基于空间矢量环叠加原理推导出表示铰链梁活塞顶锤运动位姿的封闭环尺寸及其变动计算模型,进而得到其底、左、上顶锤中心轴线与各自顶锤外端面交点可能的误差范围;最后,比较三维公差分析得到的单个铰链梁活塞顶锤位姿累积闭环误差FR与一维尺寸链分析得到的类似误差X。结果表明:由于FR的组成环要多于X的组成环,其结果更能准确地表示铰链梁系统的误差传递结果,且FR[−1.005,1.005]表示的误差范围要大于X[−1.000,0.780]表示的误差范围,验证了该方法对装配公差分析的优越性和准确性。同时,通过筛选试验设计(Plackett-Burman design,PBD)筛选出对单个铰链梁活塞顶锤位姿封闭环影响较显著的变量,为合理分配压机铰链梁的加工精度提供了理论基础,有利于保障金刚石压机顶锤的对中精度,合理分配压机铰链梁相关结构配合公差及各部件的容差,并优化设备的加工成本。