一种多关节机器人几何标定方法研究

多关节工业机器人机械臂的实际几何参数与理论几何参数之间由于加工误差和金属热胀冷缩等原因产生的误差,会影响其末端重复定位精度。为提高其末端重复定位精度,提出一种基于标准量具和遗传算法相结合的多关节工业机器人几何参数校准方法。该方法首先在机器人末端固连千分表,其次控制机器人带动千分表对固定在工作空间内的量块从多个方向取多点进行进给检测,最后由千分表数据和标准量块共同确定检测误差,并采用遗传算法优化几何参数,寻找一组最优的参数使检测误差最小。校准后的机器人运行结果表明,经过几何尺寸校准的机器人,其末端重复定位精度由0.300 mm提高至0.100 mm,证明了该方法的有效性。该方法可以实现机械臂几何参数的实时校准和补偿,方法简便,容易实施,无需专业的实验室和测试人员,可以广泛应用于各种工厂环境。     

基于COMSOL的微弧氧化过程温度场分布研究

目的研究微弧氧化过程的温度场分布情况对成膜过程及表面形貌的影响。方法以7075铝合金微弧氧化过程中的一个放电通道为研究对象,基于多物理场仿真软件COMSOL Mutiphysics建立了微弧氧化传热过程的数学模型及物理模型。基于有限元法求解出微弧氧化成膜过程的温度场分布,选择特定参考线及参考点,绘制了温度-时间曲线。选择0、100、500、1000μs四个关键时间点,绘制了对应的温度-纵向深度曲线、温度分布云图及温度梯度分布云图,并探究其对陶瓷层表面形貌的影响。结果在0~100μs时,放电通道区域温度下降速率最快;在100~500μs时,温度下降速率逐渐减小;在500~1000μs时,温度下降速率最小且趋于不变。相对于放电通道中心区域,靠近氧化铝膜层-铝合金基体界面区域温度下降速率较快,温度梯度较大;在0、100、500、1000μs时,最高温度所在位置的纵向深度依次为93、20、26、38μm,呈现先减小后增大的趋势。结论电解液对微弧氧化过程的冷却作用主要集中于放电通道形成后的100μs内。除电解液外,氧化铝膜层-铝合金基体界面在微弧氧化成膜过程中有一定的冷却作用,而放电通道各区域冷却速率不均衡是氧化膜表面形成火山口状孔洞的主要原因。     

7075铝合金微弧氧化膜层致密性的电参数优化研究

采用正交试验法,对影响7075铝合金微弧氧化膜层致密性的电参数进行优化。以膜层厚度和孔隙率作为指标,以正向电压、电流密度、正占空比和脉冲频率作为因素设计,并开展了四因素三水平的正交试验。使用扫描电镜对正交试验后微弧氧化陶瓷膜层的表面形貌进行了观察;利用Image J软件对陶瓷膜层的膜层厚度及孔隙率进行测量。结果表明:影响微弧氧化陶瓷膜层厚度的电参数顺序从大到小依次为:正向电压电流密度正占空比脉冲频率,影响微弧氧化膜层孔隙率的电参数顺序从大到小依次为:正向电压电流密度正占空比脉冲频率;采用综合平衡法确定的电参数的优化结果为:正向电压550 V、电流密度8 A/dm~2、正占空比20%、频率400 Hz。