操作原理对锻造操作机行业的发展-江苏宏程锻压机床有限公司

      锻造操作机与压机的协调作业可以实现大型锻件的加工制造，提高锻造系统的制造能力和材料利用率，降低系统的能耗。操作机的操作性能是锻造工艺轨迹的设计基础，也是锻造操作机主运动机构的优化目标。

      根据锻造操作机的操作特点，归纳操作机的主要操作性能：运动灵巧性、动态灵巧性、力承载性能和末端刚度性能，并借鉴机器人学的运动可操作性、力可操作性和动态可操作性的研究成果引入相应的评价指标。

      通过对锻造工艺的分析和与传统工业机器人的对比，总结操作机的两大特殊的性能要求：对力承载性能的方向性要求和末端刚度性能的方向性要求，提出有效操作力指数和刚度方向指数。应用旋量理论计算操作机的雅可比矩阵，建立其动力学模型，对两种锻造操作机的各项性能做了全面对比，为操作机的设计与优化提供参考依据。

     锻造操作机可看作是一种在极端载荷条件下工作的巨型工业机器人，可以借用部分机器人的操作性能及指标对操作机进行评价。在机器人学的研究领域，有关机器人的操作性能及其指标的研究已经开展了大量的研究工作。探讨了机器人的运动灵巧性及其指标，并应用于串、并联机器人的优化设计；定义了动态灵巧性及其指标，分析了２自由度平面并联机床的性能。

     提出了可操作性椭球、力可操作性椭球和动态可操作性椭球及其指标：考虑锻造操作机矩阵的影响建立了串联机器人的加速度性能指标：对冗余机器人的操作性能和负载对末端动态可操作性能的影响进行了研究。负载惯性的影响，定义惯性匹配椭球，表示了机器人驱动和负载之间的动态力／力矩传递效率，即驱动力中用于克服外载荷和克服自身惯性的份额。

      锻造操作机分析比较了冗余和非冗余平面并联机器人的力承载性能。锻造操作机以运动雅可比的转置建立了驱动器刚度与并联机器人末端刚度的映射关系；锻造操作机考虑了被动铰链刚度的影响，并引入冗余驱动支链提高并联机器人的刚度；锻造操作机应用虚功原理和结构矩阵法建立了并联机械手的静刚度模型。但是，与传统的工业机器人相比，分析重型锻造操作机的操作性能时需要