SolidWorks Motion焊接机械臂设计流程

一、焊接机械臂装配和注意事项焊接机械臂的整体构造如图1所示。其中各个零部件建模过程将不做详细的介绍。但是其装配体的装配过程需要注意以下几点。     

大伸臂重载装配机器人

面向航天、飞机、码头等领域的重载装配作业，提出了一种具有装配和操作功能的伸缩式重载装配机器人，以期避免人们对重载货柜直接操作导致的操作风险。给出机器人的一种5自由度造型，介绍了其机械结构及其软硬件的构成。给出了三种伸缩臂的加减速方案设计，并通过计算、比较确定了伸缩臂加减速的方案，为解决伸缩臂在加减速过程中发生震颤提供了强有力的依据。     

互联网视域下的机械装配工艺关键技术研究

在现代化机械制造行业发展过程中，为了更好地提高机械装配工艺技术，生产出具有更高精度的产品，就需要应用更加先进的机械装配工艺进行生产。目前，虽然机械装配工艺种类繁多，但是其工艺水平并不先进，且存在较多缺陷。在互联网视域下，为了加强对机械装配工艺关键技术的分析和研究，本文就机械装配工艺的核心理念，对工艺的关键技术进行深入分析，与此同时，对关键技术的具体实施方法进行讨论，以期为相关学者的研究提供参考。     

复杂约束条件下的分层装配模型

为在装配建模过程中保证信息的完整性,提出基于装配对象属性的分层约束装配模型。以需求块的概念为基础,对装配对象采用先分块再分层的方法进行分组,分析各块、各层之间复杂的约束关系,构建分层约束装配图,完成装配顺序算法的设计。实验结果表明,该模型能有效表达装配形成过程的顺序,实现装配关系的分解和时序化,对象之间的交互过程简单真实且便于操作。     

机器人化柔性装配过程的模糊自动机模型

机器人化柔性装配系统是现代制造系统的重要研究内容之一．装配过程的建模是许多研究工作的基础．本文在分析装配过程的特点的基础上，将模糊自动机的理论和方法应用于装配过程的建模研究中，提出了一种机器人化柔性装配过程的模糊自动机模型     

基于实例的推理在装配过程设计中的应用

通过研究确定装配顺序的方法,以装配零部件构成和确定的装配顺序为输入,采用装配功能树到装配过程机制树映射的方法实现装配过程设计。在此基础上提出从功能需求、行为模型和过程机制模型3个层次对装配实例进行描述的方法和装配过程实例相似性系数的计算方法。实例运行结果验证了该方法的有效性。     

基于局部指数积的模块化机器人运动学参数标定

针对模块化可重构机器人系统展开基于局部指数积法的运动学参数标定研究,提出一种基于子装配体的模块化机器人标定方法.首先,采用旋量的指数形式对子装配体进行数学描述,建立子装配体的运动学模型.然后,采用局部指数积方法,建立基于子装配体、包含关节约束条件的模块化机器人实际运动学模型.通过对运动学模型取微分,根据指数映射微分公式的显式表达式,给出模块化机器人末端位置误差与子装配体的关节旋量误差、末端子装配体的局部位置误差之间映射关系的显式表达.最后,以一套模块化可重构机械臂系统为试验平台,采用激光跟踪仪为测量设备进行试验.试验结果表明标定过程能够收敛到稳定值,经参数标定后用于试验的6自由度模块化机械臂定位误差模的平均值降低了近95％,最大值降低了近92％.     

基于浏览器的机械产品虚拟装配展示软件系统设计与实现

随着互联网技术的发展,在浏览器网页上展示和操作机械产品装配模型有了非常广泛的应用.针对应用需求,采用新兴的WebGL(Web图形库),提出了基于浏览器的机械产品虚拟装配展示方法.通过加载服务端STL(立体光刻)三角网格装配模型,对其装配约束关系自动重构,基于WebGL在浏览器上实现装配零部件导航,基于装配约束关系的装配...     

复杂机电产品中的柔性线缆装配过程仿真技术

针对复杂机电产品中柔性线缆结构复杂且在装配操作中发生变形而导致的装配过程仿真难的问题,系统地提出了柔性线缆装配过程仿真的解决方案及其关键技术的实现方法.首先提出一种基于元素包含关系和无向图的线缆数字化表达模型,实现了复杂线缆拓扑、几何和属性信息的统一表达,为装配过程仿真奠定了基础;然后提出一种改进的层次链装配过程模型,统一处理针对不同对象的装配任务和装配操作等,实现了装配过程中线缆和结构件交叉装配任务和装配操作的表达和存储;最后建立一种改进的线缆质点-弹簧模型,通过添加长度变化约束并设定典型装配操作中的约束条件,实现了线缆在装配仿真中柔性形变的实时仿真.在开发的原型系统中实现了柔性线缆的装配过程仿真,并通过实例验证了文中方法的可行性.     

精彩导读

《软件工程》期刊始终以反映软件工程理论、方法和技术创新成果,传播软件知识,推广软件应用为己任,期望可以为促进中国软件工程学科和软件产业发展略尽绵薄之力。★本期重点推荐论文在机械产品制造过程中,装配工作占有重要的地位。虚拟装配可以提前模拟装配过程,对保障装配质量和最终产品质量有着重要的意义。     

基于矩阵运算的虚拟装配体拆卸过程建模方法

现有装配体建模方法在描述虚拟维修训练中装配体拆卸过程时,存在的信息冗余大、建模过程复杂等缺点,在研究现有装配体建模方法和分析装配过程与拆卸过程差异的基础上,提出了一种面向虚拟维修拆卸过程的建模方法。该方法以矩阵描述装配体模型,用矩阵运算描述零部件拆卸过程,简化了建模过程,减少了模型数据量,为虚拟维修训练系统的快速构建提供了一种思路和方法。     

空间桁架的人-机协作装配规划与试验验证

该文以空间直立桁架结构的人-机协作装配流程为研究对象,提出一种适用于径向快装桁架模块单元的创新构型,建立了基于状态矩阵和邻接矩阵的桁架结构装配序列、装配模式和装配过程的数学模型。该文还对空间环境下桁架装配的人-机能力约束进行分析,提出基于动素分析的装配任务层级化分解方法,利用比较分配原则制定了适用编程的人-机协作装配任务流程和分配方案。基于所提出方案,通过开展人穿戴模拟宇航服与机械臂协作装配 5 m 长直立桁架结构的地面演示试验,验证了该方案的合理性和组装流程的可行性,为空间大型设施在轨构建提供了技术原理支撑。     

机械装配工艺文本的实体关系抽取方法研究

机械装配过程常常需要人工阅读并理解大量装配工艺文本,从而耗费大量时间,并且由于装配工艺文本书写人员和装配人员能力的差异,可能会导致装配人员错误理解装配文本,产生零部件错装、漏装等问题。机械装配矩阵以矩阵形式存储零部件的装配实体关系,可以直接、有效表达装配关系,不仅易于工人理解装配关系,也便于计算机识别,可以显著提高装配效率。自然语言处理作为研究计算机理解人类语言的工具,在根据装配文本生成装配矩阵的任务中可以起到关键的作用。本文采用自然语言处理的方法,对装配文本进行断句、分词、词性标注等文本预处理操作,采用机械装配名词语料库辅助以提高对装配零件的分词、词性标注时的准确率;用语法依存关系分析和语法模板匹配两种方法生成每个句子的主语、谓语、宾语三元组,其中采用机械装配名词语料库进行匹配,以判断其中的装配零部件名;之后提取出主语及宾语都为装配零件的三元组作为一个装配关系,对其进行去除冗余词、实体对齐等后处理操作;最后根据零部件数量组成一个空矩阵,将装配关系填入接触矩阵,并根据零部件类型判断生成装配关系的接触-连接矩阵。     

机械臂绝对定位精度标定关键技术综述

目前我国飞机和卫星装配仍主要采用人工装配,装配技术陈旧、机器人绝对定位精度低等问题难以满足飞机和卫星高精度、高性能的要求,阻碍了工业机器人在航空制造行业的发展,因此,在机器人柔性自动化装配过程中,如何提高机械臂绝对定位精度的标定技术已成为学术界和工业界广泛关注的焦点。为了系统地分析和总结现有的研究成果,对绝对定位精度标定方法进行了分类探讨,归纳了国内外机械臂标定技术的研究现状,详细分析了误差不确定性、冗余参数的消除及最优测量结构选择性等关键技术,并对机械臂绝对定位精度标定技术的未来发展趋势进行了构想和展望。     

基于SolidWorks的虚拟装配路径规划研究

在机械产品制造过程中,装配工作占有重要的地位,其成本可以占到制造成本的30％—50％.装配工作对产品的最终质量也有很大影响.虚拟装配可以提前模拟装配过程,对保障装配质量和最终产品质量有着重要的意义,机械手臂的应用也使得装配工作更可控.本文基于SolidWorks三维模型设计软件,利用SolidWorks提供的API接口...     

协作机器人的力/位混合控制系统设计

协作机器人完成装配、焊接等精度要求较高的工作时,其末端执行器必须能够同时控制末端的位置以及接触力,避免接触力对机器人和环境造成损坏。主要基于xMate3柔顺协作机器人（7轴机械臂）,在机械臂的末端执行器建立适当的坐标系,然后将控制问题分解成两个独立的解耦子问题——力控制问题和位置控制问题,从而实现力位混合控制。     

CE环境下装配仿真系统的实现及应用

面向装配的设计 (DFA)是改善产品可装配性的关键 ,装配过程仿真是其中的重要内容之一。本文结合“并行工程”项目的研究与攻关 ,提出并实现了一种CE环境下的装配仿真系统ASMLS ,能在产品设计阶段实施数字化预装配以验证和改进装配工艺 ,必要时还可自主规划可行装配工艺。介绍了系统的构造与功能 ,给出了具体应用实例。目前 ,该系统改进版本的研究开发与应用已正在进行之中。     

基于Matlab机械臂力控系统仿真研究

以位置控制为主的机械臂控制方法已不能满足某些复杂环境（装配、抛光、去毛刺）的应用要求,控制机械臂与环境间的接触力已成为机器人学研究的一个热点。提出一种在Matlab/SimMechanics环境下平面二自由度机械臂力控制的仿真研究方法。在平面中模拟机械臂与环境的接触面,设计振荡抑制控制器,实现机械臂与环境间接触力的控制,以及机械臂与刚性环境碰撞接触过程中冲击振荡阶段的振荡抑制,生成机械臂期望的运动轨迹。仿真结果表明,该方法可实现特定作业下机械臂与环境间接触力的控制。     

输油臂强度分析和应力测试

为分析复杂装配体输油臂的强度,采用有限元线性接触技术,在输油臂最大展开状态下对各实体进行连接,独立划分各个实体的网格,计算输油工况下输油臂的强度,解决复杂装配体输油臂有限元网格划分的难题.通过模拟加载方式,模拟输送油料质量及油料输送的动载荷,进行输油臂结构应力测试,验证输油臂有限元分析方法和结果的合理性,为输油臂设计与制造提供参考.     

基于配合特征的机械装配自动规划

本文根据机械装配配合特征确定装配操作优先顺序,并设计了相应的算法。提出利用布尔矢量表示装配优先顺序,利用图的拓扑排序实现装配任务的自动规划。