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复杂曲面随形打印变形机器人逆解算法与控制研究
1
作者 刘国良 孙文磊 《机床与液压》 北大核心 2023年第5期29-34,共6页
为了缩短机器人的研发周期,加快多类构型机器人面向复杂曲面零件的特种加工应用落地,将参数化设计思想融入到从设计到应用的整个周期,结合逆解算法、模块化设计、3D打印技术、逆向技术、数字仿真技术、机电一体化技术等设计出可变形机... 为了缩短机器人的研发周期,加快多类构型机器人面向复杂曲面零件的特种加工应用落地,将参数化设计思想融入到从设计到应用的整个周期,结合逆解算法、模块化设计、3D打印技术、逆向技术、数字仿真技术、机电一体化技术等设计出可变形机器人开发系统。输入机器人的几何参数,即可快速完成机器人模型设计、路径规划、可视化编程、动力学仿真、硬件组装及试验。该变形机器人方法可匹配大多数厂家机器人,快速对复杂零件激光加工、喷涂、喷丸、焊接、打磨等自由路径随形编程,易于再开发扩展应用。利用该系统开发变形机器人,完成曲面随形打印写字,验证系统的高效性和可行性。 展开更多
关键词 变形机器人 逆解算法 集成设计 曲面打印
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气溶胶微喷射曲面共形打印影响因素的仿真分析与实验研究
2
作者 朱涛 张远明 +2 位作者 宋时雨 王子文 侯宗香 《精密成形工程》 北大核心 2023年第11期187-198,共12页
目的探究气溶胶微喷射曲面共形打印过程中的影响因素,并研究这些因素对打印线条最小特征线宽及形貌的影响规律。方法针对微喷射曲面共形打印的影响因素,构建基于数值模拟及实验验证的研究模式。基于计算流体力学的数值模拟,对微喷射曲... 目的探究气溶胶微喷射曲面共形打印过程中的影响因素,并研究这些因素对打印线条最小特征线宽及形貌的影响规律。方法针对微喷射曲面共形打印的影响因素,构建基于数值模拟及实验验证的研究模式。基于计算流体力学的数值模拟,对微喷射曲面共形打印过程中喷印头内气溶胶流束喷射的运动过程进行仿真分析。采用控制变量法研究气体流量、工作距离以及喷嘴大小对打印过程及打印线条的影响规律,并在此基础上设计单因素实验加以验证。结果实验结果表明,最小特征线宽随鞘气流量的增大而逐渐减小,随载气流量、工作距离以及喷嘴直径的增大而逐渐增大。当载气流量为100mL/min、鞘气流量为400mL/min、工作距离为3mm、喷嘴直径为500μm时,打印线条的最小特征线宽可达43μm,且未出现明显卫星液滴、沉积空洞及颗粒过喷等缺陷。结论载气流量、鞘气流量、工作距离与喷嘴直径等因素显著影响了微喷射曲面共形打印柔性电路的最小特征线宽及微观形貌。实验结果与仿真数据具有相同的变化规律,验证了微喷射曲面共形打印仿真的可行性,为微喷射曲面共形打印的研究奠定了基础。 展开更多
关键词 气溶胶微喷射 曲面共形打印 计算流体力学(CFD) 仿真分析 实验验证
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新型回转式曲面分层3D打印机设计与实验研究
3
作者 赵冬华 朱高晗 郭为忠 《集成技术》 2022年第6期5-22,共18页
3D打印技术在航天、军工、机器人等领域应用广泛,但也存在诸多问题,如阶梯效应所带来的叠层误差、2.5D制造原理导致的打印零件各向异性、支撑结构的打印及后处理导致的耗时和耗能等问题。针对上述不足,该文提出一种回转式曲面分层3D打... 3D打印技术在航天、军工、机器人等领域应用广泛,但也存在诸多问题,如阶梯效应所带来的叠层误差、2.5D制造原理导致的打印零件各向异性、支撑结构的打印及后处理导致的耗时和耗能等问题。针对上述不足,该文提出一种回转式曲面分层3D打印方法,对多自由度回转式3D打印设备的设计方法进行研究,通过构型综合和尺度综合确定了打印机构型及结构参数,提出了曲面打印路径规划方法。通过联合仿真与样机实验,验证了3D打印设备构型综合与尺度设计的有效性,为打印装备创新设计、曲面打印过程规划策略及相关实验研究提供了新思路。 展开更多
关键词 曲面打印 熔融沉积成型 回转式3D打印机 构型设计 打印规划
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利用模型分解的曲面分层五轴挤出打印装置及工艺 被引量：3
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作者 冯晓静 崔滨 +7 位作者 刘亚雄 任辉 李良刚 刘永财 王玲 连芩 贺健康 李涤尘 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期24-30,共7页
针对传统平面熔融沉积成型(FDM)只能在平面内排布丝材,导致零件力学性能差、表面粗糙度高、浪费材料等问题,研究了曲面分层五轴挤出打印装置及工艺。首先,以球面并联机器人作为双轴转动成型平台,结合经典的并联臂型三维挤出打印机,搭建... 针对传统平面熔融沉积成型(FDM)只能在平面内排布丝材,导致零件力学性能差、表面粗糙度高、浪费材料等问题,研究了曲面分层五轴挤出打印装置及工艺。首先,以球面并联机器人作为双轴转动成型平台,结合经典的并联臂型三维挤出打印机,搭建曲面分层五轴挤出打印设备;然后,以底层曲面为基准,将零件的三维模型分解为按照打印顺序排列的曲面,每层曲面再分解为按宽度铺满曲面的丝材路径;之后,按照坐标变换公式和位姿反解公式在下位机控制软件Marlin固件中编写轨迹规划函数,解释并执行零件路径规划文件进行曲面分层五轴三维打印。通过对零件进行力学试验,相同零件的五轴挤出打印比三轴挤出打印,最大破坏力由(189.37±8.7) N提高到了(445.54±52.57) N,材料消耗减少了46%。因此,低成本、高精度的五轴三维打印设备能够打印高强度、高刚度、无支撑、表面粗糙度低的零件,在曲面结构打印、无支撑结构打印以及复合材料连续打印等方面有重要的应用前景。 展开更多
关键词 材料挤出成型 快速成型 曲面分层五轴打印 球面并联机器人
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基于五轴联动曲面3D打印设备的纳米银导电材料固化工艺研究 被引量：2
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作者 徐常有 宫剑 +2 位作者 谢鹏志 黄进 赵鹏兵 《塑料科技》 CAS 北大核心 2019年第2期20-23,共4页
利用自主研发的五轴联动曲面3D打印设备,在曲面上打印导电图形。以纳米银导电墨水为实验材料,探究了烧结功率、扫描速度、扫描间隔对导电图形制品表面质量、烧结制品线条宽度、电导率等的影响。结果表明:在烧结功率为2 W、扫描速度为4 m... 利用自主研发的五轴联动曲面3D打印设备,在曲面上打印导电图形。以纳米银导电墨水为实验材料,探究了烧结功率、扫描速度、扫描间隔对导电图形制品表面质量、烧结制品线条宽度、电导率等的影响。结果表明:在烧结功率为2 W、扫描速度为4 mm/s、扫描间隔为0.3 mm的条件下,导电图形表面光滑,烧结制品线条宽度合适,电导率最高。 展开更多
关键词 五轴联动 曲面3D打印 激光固化烧结
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