基于辛普森数值微分法的成型砂轮廓形设计

随着螺杆转子加工精度要求的提高,对磨削转子用成型砂轮廓形设计精度的要求也越来越高。针对此问题,基于转子端面型线数据,运用辛普森数值微分法,并结合累加弦长参数三次曲线法和牛顿迭代法求解砂轮廓形;进而将求解的砂轮廓形与用局部3次B样条拟合法求解的砂轮廓形进行对比,结果显示用辛普森数值微分法求解的砂轮廓形更准确;随后,采用平均绝对误差和平均绝对百分比误差分别对用辛普森数值微分法和局部3次B样条拟合法求解的砂轮廓形数值进行误差分析,结果显示用辛普森数值微分法求解砂轮廓形的误差明显小于后者的误差,再次说明用辛普森数值微分法求解砂轮廓形的可行性。     

电动助力转向系统虚拟试验平台的搭建

以转向试验台架为研究对象,使用UG软件建立了转向试验台架的三维模型。将该三维模型导入ADMAS建立了电动助力转向系统的多体动力学模型。使用SIMULINK软件建立助力电机模型,选择直线型助力特性曲线为电动助力转向系统的助力特性曲线,搭建了电动助力转向系统的PID控制系统,整定了PID参数。进行了电动助力转向系统的联合仿真,实验结果符合相关要求,表明电动助力转向系统虚拟试验平台搭建成功。     

基于机器视觉的冲床自动化布料算法研究

针对冲床落料的完成主要靠人工操作,劳动强度大和生产效率低下的问题,提出了实现冲床自动化布料的机器视觉算法。介绍了机器视觉系统的整体结构设计,着重研究了系统中图像采集模块、图像处理模块和控制模块,并对图像处理中自动布料算法的实现过程和优化过程详细阐述。自动布料算法的提出能够实现对不规则板料自动布料和落料工艺,以最小的成本,提高不规则板料的利用率和加工效率,能够大幅度提高中小企业的经济效益。     

汽车顶盖喷涂轨迹的优化

在汽车喷涂过程中,涂料经过高速旋杯式静电雾化器到达汽车顶盖时,涂层厚度呈现不均匀的状态。为了更大程度上实现喷涂表面涂层厚度的均匀性,改善汽车喷涂质量,建立汽车表面喷涂轨迹的优化模型,并计算相邻喷涂轨迹间的最优重叠距离。将汽车顶盖离散化为多个三角平面,将汽车顶盖的平面投影按照最佳喷涂间距进行网格划分,求解相应三角平面的节点信息和喷涂该点时雾化器的坐标值,并生成汽车顶盖喷涂轨迹。通过对汽车顶盖喷涂轨迹的计算,为进一步实现对复杂曲面的喷涂轨迹优化提供了理论依据和实践指导。     

基于模特法的限速器轮子装配的工作研究

针对电梯限速器中轮子装配工艺过程的作业不规范、时间不合理的问题,提出采用工作研究的方法进行改善。首先介绍了轮子装配的作业过程,分析各作业要求,对各工序员工的动作进行分解,并利用模特排时法(MOD)对各工位操作时间进行测定,制定了生产线的标准作业时间;其次,通过采用模特法对各动作因素进行分析研究,并基于分析结果,对不合理动作进行合并、简化、删除,从而达到改善的目的;最后,通过模特法进行分析研究后,能够改善工人的操作动作,减少无效动作,降低工人的劳动强度,节省作业时间,提高装配效率,并且装配效率提高了17%。     

汽车防撞梁电磁手爪研发

为实现焊接过程中机械手自动取放汽车防撞梁及组件,根据小汽车防撞梁的实际形状、尺寸和搬运速度要求,提出机械式电磁手爪并详细设计电磁吸盘,用SolidWorks软件建立电磁吸盘的三维模型。通过对电磁吸盘在吸起和搬运工件过程中的受力分析,得出需要的电磁力的范围;并用Maxwell软件进行电磁吸盘的电磁强度分析,得出磁感应强度分布云图及工件所受磁感应强度及电磁力。进而分析磁场分布情况,发现无漏磁现象,确定了安匝数,验证了电磁吸盘的结构合理性,手爪满足上下料的要求。     

磁力爬柱机器人磁吸附力分析与仿真研究

为解决磁力吸附爬柱机器人圆柱壁面安全吸附问题,将48块（2 cm×4 cm×1 cm）永磁铁分为9+10+10+10+9、8+9+14+9+8、4+10+20+10+4这3种布局方式,通过Ansoft软件对这3种布局方式每次在相同工作间隙下进行磁力分析,确定最佳布局方式与工作间隙。建立永磁铁块三维模型并考虑圆柱壁面的真实几何形状,完成磁铁块的弧形布局,磁铁块的布局弧形曲率与圆柱壁面曲率相等。充分考虑磁吸附力的方向垂直永磁铁的表面,采用对每块永磁铁分别建立相对坐标系的方法,完成66组仿真实验,并最终确定最佳布局方式为4+10+20+10+4型横排布局和理想工作间隙为2 mm,该结果可用于指导磁力吸附爬柱机器人的制作。     

新型履带式管道机器人变径机构动力学分析与仿真

为提高履带式管道机器人的驱动效率与管道适应性,基于升降机式与滚珠丝杠螺母副式变径机构,提出了一种滚珠丝杠螺母副三角升降式变径机构。设计了变径机构并阐述了其工作原理。通过对变径机构动力学分析与基于虚功原理的驱动特性分析,确定影响驱动电机输出转矩大小的主要参数。利用多体动力学仿真软件ADAMS建立一组变径机构模型并对其进行了动力学仿真分析。仿真结果表明了电机输出转矩与支撑角间的变化关系,为选取合适的电机转矩与支撑角变化范围提供了理论依据。     

智能制造技术与系统的产生与发展

从制造技术的发展历程出发，详细地论述了智能制造技术与系统的产生、内涵、体系结构及其应具备的特点。提出了智能制造技术与系统研究中存在的一些主要问题，并对其发展趋势作了简要评述。     

新型双层Halbach永磁单元建模与仿真研究

针对有效提高爬壁机器人磁吸附单元吸附能力的问题,基于磁体同极对接和传统Halbach永磁体阵列吸附单元,提出并设计了一种新型双层Halbach永磁体阵列吸附单元。首先,运用Ansoft Maxwell软件对建立的吸附单元模型进行分析,得到其磁力线和磁感应强度更集中分布在工作间隙中。其次,对磁吸附单元构成模块的相关结构尺寸进行优化分析并得到优化后的结构尺寸。最后,用优化后的吸附单元与传统Halbach磁吸附单元进行仿真比较分析。仿真结果表明,在相同尺寸条件下,新型双层Halbach永磁体阵列吸附单元的磁吸附力提高了50.25%,为磁力吸附爬壁机器人磁吸附单元设计提供了方向。