基于视觉定位的高铁自动上水装置设计与分析

针对传统人工上水逐渐难以适应高铁飞速发展的问题,提出一套基于视觉定位的高铁自动上水装置方案。首先,以更丰富的卷积特征（RCF）边缘检测算子为核心搭建高铁注水口外盖板视觉识别系统,依据功能需求划分各功能模块并进行相应结构设计;其次,基于ANSYS对关键部件开闭盖板机构进行静力学分析,探寻其最大应力与变形位置;最后,利用ADAMS对开闭盖板执行机构进行运动分析与振动响应分析,获得其动态特性参数。结果表明：所提出的方案具有良好的力学性能与动态特性,为提高上水效率进而实现高铁上水自动化提供了新思路。     

基于ADAMS及ANSYS的层码垛设备的设计

切割成型后的陶粒增强加气砌块需要码垛搬运至特殊场地进行养护。结合该物料的自身特殊性,设计了一种层码垛机设备。首先用Solidworks建立了三维模型,确定了结构方案的可行性;然后用ADAMS对其进行了运动仿真和受力分析,为层码垛机选择合适的运动方案;最后借助ANSYS有限元法对层码垛设备整体进行了静动态特性分析,评价了其性能并进行结构改进,提高了其动态特性性能,得到了满意的结果。     

TRIZ理论在高频变压器绕线生产优化中的应用

对目前高频变压器产品生产装备进行研究,发现影响产品生产效率的关键在于绕线生产效率低。为解决生产中存在的难题,以绿色制造与TRIZ创新理论为依据,结合对高频变压器生产工艺分析的研究,建立工序集中的高效高频变压器自动绕线生产线;文中以研究高频变压器骨架上料机构优化为例,通过对多功能目标和多方案分析,确定骨架上料装置的优化方案以及在实际生产运用中的可行性;并将骨架上料装置与半自动化绕线装置有效整合优化,设计及制造出自动化程度高的高频变压器五位一体绕线生产线。生产线在在实际生产中应用,实现了产品生产的高效化,提高了电子企业市场的竞争力。     

基于PLC的托盘输送机设计和应用

针对当前汤圆食品生产流水线中,需要人工搬运输送汤圆托盘的不足,创新地设计了一种由取盘装置、下移盘装置、90°转位与上送装置、上移与放盘装置等组成,PLC控制、气电结合驱动的托盘输送搬运机。其能够替代人工操作,实现自动搬运汤圆托盘,并试图将该新型实用结构应用于相似的生产流水线中。按本设计所制作的托盘搬运输送机与汤圆机、托盘摆盘机、输送带等组成的我国首条汤圆自动生产线已在河南思念食品股份有限公司投入使用。     

龙门加工中心横梁结构设计与分析

横梁的静动态特性对工件的几何精度和表面质量有重要影响,为获得具有较好静动态特性的横梁结构,在横梁材料、外部尺寸、壁厚、筋板厚度相同的条件下,仅改变筋板的类型,设计了四种横梁结构;运用有限元分析软件分别对其进行静力学分析和模态分析,得到了四种横梁的最大位移变形量和前六阶模态频率及振型;结果表明:V型结构横梁的总位移变形量最小,为27.6μm,一阶模态频率为102.2Hz,具有较好的静动态特性,是最优设计方案;为横梁的结构设计提供了理论依据。     

基于PLC控制的在线自动翻转机构的控制系统的设计

介绍一种应用于重卡变速器装配线上的在线自动翻转机构的控制系统,主要基于西门子PLC控制,采用X、Y、Z及旋转轴四个方向伺服控制系统进行驱动,采用液压系统定位装置对托盘进行定位。该在线自动翻转机构成功的应用于国外变速器生产中,提高了生产线的自动化程度和生产效率,降低人工成本,提高产品竞争力。     

带式输送机倍增伸缩机构的设计与分析

针对带式输送机伸缩机构伸缩效率低、结构复杂的问题,对现有环绕式、托盘滚筒式和钢丝缠绕式带式输送机伸缩机构的伸缩效率和结构进行了研究。对带式输送机伸缩机构目前存在的不足进行了归纳,提出了一种由齿轮齿条机构与滑轮机构组合而成的带式输送机倍增伸缩机构,利用建模软件和仿真软件对伸缩机构进行了虚拟建模,添加了运动副,并对其进行了运动分析,对其强度计算和数值进行了对比分析;最后,对伸缩机构进行了动态特性分析,以验证所设计的机构是否满足输送货物的运动和强度设计要求。研究结果表明:带式输送机倍增伸缩机构伸缩过程平稳,强度满足设计要求;和现有带式输送机伸缩机构相比,新机构倍增伸缩效果明显,伸缩效率和结构紧凑度方面都有明显提升;该结果可以为狭长封闭空间输送货物用带式输送机的设计提供参考。     

双盘拉丝机自动换盘装置的设计

针对双盘拉丝机换盘速度慢、效率低的问题,对新型自动换盘装置和工字轮进行了结构和换盘方案的设计.从理论上分析了自动换盘装置的工作原理和流程;通过UG对自动换盘装置和工字轮进行了三维建模,运用ANSYS软件对工字轮和自动换盘装置的结构进行了静力学分析,得出了自动换盘装置和工字轮在实际工作时的应力应变云图;通过动力学仿真分析...     

桥式龙门铣床滑枕有限元分析及优化设计

以桥式龙门铣床滑枕为研究对象,针对其结构特点,建立了滑枕有限元分析模型,利用ANSYS Workbench对其进行静动态特性仿真分析。根据有限元分析结果,找出原滑枕结构的薄弱环节,设计了5种滑枕结构改进方案,并运用静动态性能模糊综合评价方法实现滑枕改进方案的多目标优选。对优选方案的关键尺寸进行优化,得到最终的滑枕优化结构,并对其进行验证分析。结果表明:对滑枕的结构改进和关键尺寸优化有效提高了滑枕的静动态特性,优化后的滑枕最大变形减小了63.7%,最大应力减小了81.3%,一阶固有频率增加了34.6%,同时,滑枕质量减小了5.3%,实现了滑枕的轻量化设计,为数控机床其它关键零部件的设计提供了有益参考。     

陶瓷模具的自动取模装置设计及其关键部件分析

针对日用陶瓷生产工艺过程中陶瓷石膏模具仍以人工制作为主,生产效率低,劳动强度大,产品质量的稳定性难以保证的现状,利用SolidWorks三维软件设计一款基于制模生产线的自动取模装置,实现陶瓷模具从取出到拼接这一复杂过程的全自动化。在阐述自动取模装置工作原理和总体结构的基础上,对取模装置中的夹取机构进行运动学理论分析,得到了位移、速度和加速度的运动学方程。同时利用SolidWorks软件中的Motion分析模块对夹取机构进行运动学仿真分析,得到相关参数的运动曲线图。通过理论计算和运动仿真分析相结合的方式,验证设计机构运动性能满足实际要求。同时利用ANSYS Workbench软件对装置运行过程中易发生破坏的齿轮齿条进行了有限元静力学分析,得出齿轮齿条应力云图。结果表明,夹取机构运动规律满足实际工况,齿轮齿条的强度均满足生产要求,实际生产试验结果显示,陶瓷模具合格率可达95%以上,实现了陶瓷模具制作上的全自动化。     

叶片砂带磨抛装置关键零件的结构优化设计

针对叶片砂带磨抛装置的关键零件——机架和主动柔顺装置支架,以关键零件的静动态特性为优化目标,结合拓扑优化和多目标优化进行了结构优化设计。首先,根据磨抛装置各机构的安装需求初步设计机架模型,利用拓扑优化的轻量化特性设计改良的机架结构;然后,将磨抛装置关键零件的装配体作为优化对象,结合均匀设计法、灵敏度分析和响应面法建立其静动态特性与对其有显著影响的结构特征之间的二阶响应面模型;最后,以关键零件的静动态特性为优化目标,基于二阶响应面模型和NSGA-II(算法),对磨抛装置机架和主动柔顺装置支架的结构参数进行多目标优化。结果表明,拓扑优化可以获得磨抛装置较好的机架设计结构,多目标优化可进一步优化磨抛装置关键零件的结构特征,减少磨抛装置后续的优化迭代过程。     

码垛机器人运动学分析与仿真

高速重载码垛机器人属有色冶金领域关键共性技术。以铝锭连铸生产线专用型层码垛机器人为研究对象,设计开发了一台4自由度关节型码垛机器人,并采用D-H法对该机器人的运动学方程进行研究分析,对机器人运动进行正运动学求解,得到了各关节变量与末端位置运动方程,并应用ADAMS软件对机器人进行运动学仿真分析。仿真结果验证了理论推导的正确性,为以后机器人的静、动态特性分析做参考。     

数控机床立柱结构有限元分析与优化设计研究

立柱是机床基本的零部件之一,其静动态特性对机床整机的性能有很大影响。为保证机床的静动态特性及工件的加工精度,运用SolidWorks三维软件和Ansysworkbench有限元分析软件时立柱进行了静力学分析和模态分析。根据仿真分析结果,针对立柱的薄弱环节进行相应的结构改进优化,并对改进后的立柱进行静动特性分析。仿真结果表明：改进后立柱的变形量减少了7．6％,一阶模态频率提高了27．4％,同时质量减小了26kg,静动态特性得到了明显提高。为数控机床静动态性能的提高提供了理论依据。     

解决老旧小区停车问题的复式立体停车库的研发

复式结构立体停车装置,主要针对狭小空间停车难的问题。装置采用升降导轨与横移滑轨的设计,通过梳齿托盘转移车辆,并具备手机移动终端一键控制存取车的功能,从而达到自动停放车辆的目的。主要针对装置的工作原理进行分析,并根据相关理论对于某些常用的主要原件进行非动态的荷载情况分析,分析结果显示,一般的零部件在工作中的最大承重小于设计的合理承重,并经过现场实物检验得出本装置在实际使用中的可行性。     

钼铁桶物料自动运送生产线机械设计技术研究

介绍了实现钼桶物料自动化转运生产线机械系统的设计原理、系统结构及特点。结合SolidWorks软件进行三维建模、运动仿真、动力仿真、关键零件有限元分析等技术,对钼桶物料自动转运生产线机械部分进行了设计。以小车实体装配部件为分析对象,根据已知的结构及主要参数,具体分析其运动及动力特性,掌握了机构组成原理、运动及动力性能,为充分发挥部件的机构效能、验证和改进机构设计提供了依据。     

电涡流振动位移传感器自动检定技术方案研究

根据《JJG 644-2003振动位移传感器检定规程》研究电涡流振动位移传感器自动检定对测量数据、技术指标要求,分析常规电涡流传感器校验装置测试方法与JJG 644-2003在数据采集及指标计算上的差别。按照规程技术要求,制定电涡流振动位移传感器静、动态自动检定量值溯源和传递系统图,在常规校验校准装置上开展自动检定的技术方案,对该自动检定计量标准装置的不确定度进行评定。     

装备方面的竞赛

使用人工和自动的托盘更换装置可以提高加工中心的生产效率。 1969年在美国成立的Midaco 公司把提高立式加工中心的效率作为自己的首要任务。这一点基本上是通过在工艺时间内同时装入工件并使用人工或自动的托盘更换装置装备机器来实现的(图1～3)。该系统可以根据具体的应用情况进行调整, 并可以大大地减少装备时间和     

挖掘机结构设计中的Pro/E应用研究

应用Pro/E软件对挖掘机工作装置进行三维实体建模、动态仿真和结构强度分析,实现了挖掘机运动功能结构的设计。这种基于Pro/E,对具有运动功能结构的设计具有普遍的适用性。结果表明本研究方案可以提高设计效率,缩短产品设计、试制周期,对于设计工作有一定的指导意义。     

基于ANSYS的主轴箱优化设计

以数控加工中心主轴箱为研究对象,利用SolidWorks建立三维模型,并用ANSYS分析主轴箱在最恶劣工况下的受力情况。对主轴箱进行模态分析,提取了前四阶固有频率及振型图。根据静动态特性分析结果,结合主轴箱几个关键尺寸对结构静刚度和重量的影响,进行了优化。对优化后的主轴箱进行了静动态特性有限元分析,主轴箱重量减少了39.8 kg,变形和应力也得到了降低,前四阶固有频率大幅提高。优化后的主轴箱静动态特性都得到了显著提高。     

基于有限元法的数控铣床立柱静、动态特性分析

利用UG建立了数控铣床立柱的实体模型,并运用Abaqus对立柱进行静、动态特性分析。通过静态分析计算了立柱的强度和刚度;利用模态分析法对立柱进行动态分析,获得立柱的前五阶固有频率和振型。立柱的静、动态特性分析,为结构的优化设计提供了可靠的理论依据。