纺织复合材料单边缝合机械手系统的改造设计

• 作 者: 姚福林
• 机 构: 天津工业大学
• 出 处: 天津工业大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 纺织复合材料 单边缝合线迹 缝合机械手 机构改造设计 机械运动学

在三维纺织复合材料缝合制造中，传统的工业缝纫方法只能在二维平面或者弯曲度不大的曲面上进行操作，且需要从被缝件的两边进行缝合，缝合的角度和灵活性受到很大的限制，从而导致无法完成一些结构巨大或形状复杂的三维预制件缝合的问题。　　
文中首先阐述了单边缝合技术的基本知识，介绍了单边缝合线迹的形成原理。基于目前现有单边缝合设备模型中存在的缺陷和不足，将设备外形、传动路线及钩线机构进行了改造设计，并针对单边缝合设备的引线及钩线机构进行了可调节性设计，同时对单边缝合机械手中各机构在时间上的动作配合关系进行了设计与规划，通过分析机构转角与针杆位移的一般关系确定了曲柄转角之间的相位差，并利用仿真软件对各机构的位移进行了分析，仿真结果验证了动作规划的合理有效性。　　
采用矢量法建立了单边缝合设备引线、钩线及挑线机构的运动学模型，分别得到了各机构的位移、速度、加速度表达式。在matlab仿真软件中，得出了各机构的运动变化规律曲线图，所得到的仿真结果满足预期设计要求。　　
最后，根据设计要求，对单边缝合设备的整体样机进行了加工制造，在经过装配和调试后，进行了简单的缝合操作实验，初步得到了单边缝合OSS链式缝合线迹。