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第九章:新一代制造装备技术基础

 

 

 

 

本章内容          

历史

1949年,V.Gough设计实验轮胎的装置。

60年代末,D.Stewart 设计了一个6杆支撑平台,作为飞机颠簸装置。(这种结构称为STEWART平台)

1994年在芝加哥国际制造技术展览会上,Ingersoll 和Gidding & Lewis 在世界上第一次展出了六条腿的机床。

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基本原理

由六根杆支撑的平台 ,

同时改变六杆的长度,

使平台得到6个自由度的运动。

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  特点

   传统机床:串联机构

   六条腿机床;并联机

构,并联机构+串联机构

                

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   换刀机构               平台            伺服机构

  Tornado 2000 System Specifications

Cabinet Footprint.............................6 sq. meters
Height.................................3.8 meters (11ft.)
Weight................................8,000 kgs (17,640 lbs.)

Options
Sheardamped frame
Temperature compensation

Working
Volume
400 mm X, Y, and Z
Accuracy Overall accuracy................25 micron
Repeatability......................10 micron
Drive increment..................0.5 micron
Spindle 20 kW 18,000 rpm single axis spindle

Coolant through spindle
Variable speed torque control

HSK-50E taper

Options
Tool change with up to 36 cutters

Performance Feed rate.............................300 mm/sec
Sensors Equipped to handle an infrared probe with
1 micron repeatability and 3 axis overtravel,
autochange compatible. (Probe optional)
CAD Data
Standard
Handles standard output from all
major CAD/CAM packages
Power
Requirements
45 KVA 3 phase
480 volts

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    旋转式

    可拆卸,携带,小如SOFA大为3m直径,

旋转调节获得六轴运动,使用三角平台和六

个调器,可用于五轴机床。

ROTOSLID.gif (40878 字节)
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  低成本机床

    用万向节代替球铰,使用更

多的标准件,制造过程减少,可

应用于更多的工业和娱乐业(精

密定位、Pick up,automaton,simulation of flight and motion etc..)

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超高速机床
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     特点:高转

  速,高进给,高效

  率,高定位精度。

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  组成:高速主轴加工单元+高速进给驱动+高速控制系统+高速切削刀具
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           超高速磨床      广东工业大学的超高速机床
高速主轴单元

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Deuschle_home.JPG (9149 字节)
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直线电机进给机构
IPT-sma_1.gif (14435 字节)  特点
  • 高往复速度;
  • 高加速度;(降低非切削时间)
  • 高定位精度;
  • 由内装在机床的磁性运动滑块组成,实现零传动。
IPT-sma_2.gif (13526 字节)
Characteristics Ball Screw Linear Motor
Max speed 0.5 m/s (lead dependent) 2.0 m/s typical
(3-4 m/s possible)
Max acceleration 0.5 -- 1g 2--10g
Static stiffness 9--18 kgf/mm 7--27 kgf/mm
Dynamic stiffness 9--18 kgf/mm 6--21 kgf/mm
Settling time 100 ms 10--20 ms
Max force 26,700 N 9000 N/coil
Reliability 6000--10,000 hours 50,000 hours

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IPT-linmot.gif (16826 字节)

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(直线电机原理)

机器人:

    主要从事一些不适合人类的恶劣环境下的

作业,以及人们不喜欢的做的重复单调劳动。

步行机器人
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                                              步行姿态

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        倾斜感应器                                 关节运动

                                                                   

工业机器人                                     

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SRTwRobo.gif (37155 字节)

WVofS700.gif (48038 字节)

           抛光            检测

IFBwRobo.gif (14341 字节)

Udb.gif (18909 字节)

                喷漆                去毛刺
小型机器人

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中国的机器人工业

   总装量:1200台,400台国产,利用率不高

   厂家:  北京机械工业自动化研究所:喷漆机器人(130台)

                 北京机电研究所:锻轧(35台)(德国技术)

                 沈阳自动化研究所:6000米水下机器人(3台)

                 哈工大:管道、爬壁机器人

                北航:   脑外科手术机器人

   1997     首钢:莫托曼机器人公司

                                                    

Copyright 1999—2000 IMT,GDUT Prof.Dr.Wang Chengyong.

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