智能缝制机器人的设计

摘要:本文旨在设计一种智能缝制机器人, 以解决现有设备在自动化程度、缝制精度和生产效率方面的不足。该缝制机器人的研究融合了多学科技术, 包括机械设计、机器人控制、电气设计、软件开发与机器视觉等。通过模块化结构设计、高精度视觉检测、动态协同缝制机制, 实现了对不同面料和工艺的高效适应性。牛仔裤后袋缝制实验结果表明:单件缝制耗时12s 左右, 效率较传统设备提升108.3%; 轮廓匹配误差小于0.15mm,质量合格率显著提高。

系列化高端液压支架智能制造体系构建研究

摘要:针对我国高端液压支架制造粗放、质量可靠性不足等突出问题,围绕系列化高端液压支架智能制造体系展开研究,提出了以整体标准-云端设计-智能制造-质量管控为主线的全流程智能制造体系架构。首先,分析了国内外液压支架研究现状,明确了国产装备与国际顶尖水平的差距;随后,构建了含通用、安全、制造等五类核心标准的智能制造标准体系及九大维度管理体系;进而从精准设计系统、全流程智能制造、全流程质量优化三方面搭建体系;最后,提出了新技术融合、多维度保障及“产学研用” 协同等建议。该研究可为我国高端液压支架的智能化转型与产业升级提供理论支撑与实践路径。

内燃机活塞环材料及表面处理技术研究现状与发展趋势

摘要:活塞环是内燃机中重要的零部件之一,该部件的摩擦损耗占内燃机总摩擦损失的26%。因此,活塞环材料的选用及其表面处理研究对于优化提升内燃机性能、延长服役寿命具有重要意义。简单介绍并总结了内燃机活塞环常用材料及其发展趋势,详细综述了激光表面织构技术、表面涂层技术以及表面复合技术在内燃机活塞环减摩抗磨方面的研究和应用现状。其中,激光表面织构技术(LST)可起到接纳磨屑、保持油膜等作用,从而降低活塞环表面摩擦和磨损,但由于织构形貌和几何参数特征对摩擦学性能的影响较为复杂,仍需结合实际工况进一步研究并优化。以镀铬、热喷涂、气相沉积及激光熔覆为代表的涂层技术也常用于活塞环的表面强化处理,但涂层材料种类繁多,难以形成统一的行业标准进而规模应用。此外,通过合理复合多种表面处理技术,比如微弧氧化与电泳沉积复合、超声滚压与离子渗氮技术复合、磁控溅射和低温离子渗硫复合等,可实现优势互补、发挥协同作用,有效改善接触表面的摩擦性能,为活塞环的减摩增寿研究开拓了新的思路。最后对未来活塞环材料开发应用及其减摩抗磨方面的研究发展进行了展望。

大尺度复杂构件群体机器人协同并行制造系统集成的关键技术

摘要:以航空、航天、航海及轨道交通等领域大尺度复杂构件的高效、高质量加工需求为导向,探究基于群体机器人集群化并行制造系统的大构件多移动机器人协同制造系统的关键技术。围绕典型大尺度构件的加工工艺需求,基于移动测量机器人、移动加工机器人和移动装配机器人等多种类、多形式移动机器人的设计和研制,提出基于多移动机器人协同并行制造方案、大构件机器人化加工机器人本体设计方案、多模态协作机器人感知与测量方案、多机器人协同的加工机器人本体控制器及群体加工机器人系统控制方案。阐述多群体机器人移动加工的机器人控制策略与方案,针对加工机器人群体协同并行加工方法、大构件测量与群体机器人协同控制等关键技术,不但从本体研发、控制器等方面探究了国产工业机器人性能提升与优化的方法,也力图为后续航空航天等领域的大构件加工拓展工作思路。

电弧增材制造技术研究进展

摘要:电弧增材制造具有成形效率高、环境适应性强、加工成本低、装备操作简单等优势,已成为大型金属结构件成形的先进技术,对推动新材料的高质量发展具有重要作用。但由于电弧增材过程涉及电弧传质传热行为、熔覆金属的动力学行为、合金化控制等复杂物理化学过程,结构件的成形和性能的控制较为困难。本文从技术分类、硬件系统、软件系统、成形控制和性能优化等方面总结了国内外电弧增材的相关研究进展,系统梳理了电弧增材型件的控形控性策略,并对该技术的未来发展趋势进行展望,旨在为该领域的后续研究与工程应用提供有益参考。

金属3D打印数字化制造研究进展

摘要:数字化制造将传统的制造过程转化为数字模型,实现对整个制造流程的智能控制,进而快速生产出满足要求的产品。金属3D打印是一个具有多物理场强耦合作用、过程强时变扰动、内禀关系非线性以及多变量与多目标等特点的复杂物理过程,实现金属3D打印全流程的数字化控制,有望解决当前3D打印零件质量一致性和性能稳定性低的瓶颈问题,推动高质量3D打印技术的发展。本文首先分析了金属3D打印的技术特征和数字化制造的基本内涵,随后从3D打印过程数据在线监测、数字化仿真、物理与信息系统交互3个方面综述了金属3D打印数字化制造的研究进展,最后讨论了数字化制造在金属3D打印领域的未来研究重点,展望了发展前景。

超高速激光熔覆技术研究现状及发展展望

摘要:作为电镀和热喷涂的替代技术,超高速激光熔覆技术自问世以来备受瞩目。通过与常规激光熔覆技术对比,阐明超高速激光熔覆的技术原理;与电镀、热喷涂、常规激光熔覆等技术对比,分析其技术特点和优势。从设备、材料、工艺、组织和应用等方面综述超高速激光熔覆技术的研究现状,分析该技术的不足,并对其研究及应用发展提出建议。

我国高档数控机床与机器人产业十年发展回顾及展望

摘要:高档数控机床与机器人作为基础性、战略性、使能性产业,是制造强国战略提出的十大重点领域之一。为更好认识我国高档数控机床与机器人产业发展现状,谋划好新时期新阶段的发展路径,本文对过去十年高档数控机床与机器人产业发展成就进行系统回顾和总结,认为制造强国战略提出以来,我国高档数控机床与机器人产业均实现了跨越式发展,综合实力迈入全球第二梯队前列,在全球市场中的竞争力、影响力不断提升;展望未来,高档数控机床与机器人产业发展面临系列新机遇、新挑战,研究提出应围绕科技创新、技术攻关、场景融合、生态构建等方面积极探索系列超常规措施,加快推动高档数控机床与机器人创新突破、融合发展、集成应用,确保到2035年工业母机产业将整体步入世界先进行列、机器人进入世界领先行列,为实现新型工业化、建设制造强国夯实基础支撑。

金属磁记忆检测的关键技术研究现状与展望

摘要:金属磁记忆检测技术是一种绿色无污染、可检出早期应力集中、隐性损伤以及宏观缺陷的全寿命无损检测技术,经过20多年发展,已取得众多研究成果并应用于压力容器、石油管道、铁路桥梁、能源电力、航空航天等重要领域。针对金属磁记忆检测技术近年来的热点与难点问题,从理论基础到工程应用中的关键技术出发,归纳总结了磁记忆检测技术的机理、信号降噪与特征提取,以及机器学习在磁记忆检测评价中的应用等方面的研究现状,并对磁记忆检测技术亟待解决的关键难点问题与未来发展方向进行了探讨。

弹簧成形模具现状及发展方向研究

摘要: 弹簧行业的快速发展对弹簧成形模具的研发提出了更高的要求,针对弹簧成形模具研究基础薄弱且鲜有学者对其进行研究的现状,以弹簧成形模具为研究对象,对其现状及发展方向进行研究。分析弹簧成形过程,指出其成形需多个模具配合完成,同时对成形模具的种类、结构及材料进行归纳; 研究弹簧成形模具在使用过程中面临的问题,进而提出其今后的发展方向。研究结果表明: 不同弹簧成形难以匹配合适的成形模具组合,且在其成形过程中模具易发生失效损伤,模具的设计理论不完善导致其结构存在不合理性; 由此指出弹簧成形模具的发展方向为加强标准化建设及材料的研发,同时需对模具结构进行优化,从而完善弹簧成形模具设计理论体系。