面向产品可持续设计的模块化划分方法

目的为了实现可持续产品的快速开发,提出面向产品可持续设计的模块划分方法。方法基于功能流模型进行产品的功能分解并建立产品的功能结构,依据功能流的形式和关系实现产品功能模块的定性划分,在此基础上,基于参数流的相关性判断应用聚类分析实现模块的定量划分。将可持续性设计原则与产品生命周期特征集成,并基于设计结构矩阵的零件相关度进行面向可持续性设计的模块划分。综合2种模块划分结果,并从可持续性设计角度进行模块的合并、更替及再划分,获得最优模块划分方案。结果依据方法得到的产品模块在满足功能基础上具有可持续性,实现了对产品的可持续设计。结论该方法集成功能与全生命周期实现了产品基于可持续性的模块划分。     

采用图分解的特征识别算法研究

CAD/CAE模型转换,其关键在于如何将模型分解为最简单元,这些单元往往具有相近的网格划分属性,可以方便估计计算误差和计算时间。基于此提出了基于图分解的特征识别算法,对属性邻接图进行分解,根据分解后的属性邻接图中的连通分量生成体特征。该算法不再局限于特征类型,只要合理控制顶点的可分解性判断就可以得到期望的模型分解结果;同时该算法可以获得体特征,使得可以在特征这一粒度上进行特征删除和替换,以方便地完成模型的简化。     

基于功能分析系统技术与TRIZ的牙签包装机设计

目的提出一种功能分析系统技术与TRIZ集成的方法,并应用于自动牙签包装机设计。方法利用功能分析系统技术,绘制牙签包装机的功能系统图,再运用TRIZ理论、专利库以及现有经验将功能映射成结构,最后将各结构组合,得到基于功能分析系统技术和TRIZ的牙签包装机设计路线。结果得到了自动牙签包装机的设计方案,实现了大袋牙签包装的自动化,提高了生产效率。结论对牙签包装机的创新设计验证了该设计路线对新技术系统设计与开发的有效性。     

一种单幅图像雨滴去除的方法

在雨天条件下,由于雨滴对成像系统的不良影响,将会导致获取的图像质量下降,不利于对图像信息进一步处理。针对该问题,首先根据内部生成机制有关理论将雨天图像分解为粗糙子图与细节子图;然后,采用基于形态学分量分析的稀疏分解方法将细节子图划分为有雨部分和无雨部分;最后,利用粗糙子图与无雨部分进行重构得到去雨后的图像。实验结果表明,该方法能够有效去除图像中的雨线,并较好地保留场景的细节信息。     

基于功能分析法的PVC扣板自动包装机设计

目的为了实现PVC扣板的自动包装,设计一种以瓦楞纸板为包装材料的PVC扣板自动包装机。方法基于功能分析法,首先通过黑箱法确定PVC扣板自动包装机的总功能,然后进行功能分解,将总功能分为裹包成型、胶带封箱和物料输送等3个分功能,通过对分功能求解,并对所得解筛选得出包装机的最优解,最后根据最优解进行结构设计。结果该包装机能够实现3~7 m任意长度PVC扣板的自动包装,实验统计83.6%的包装成品满足包装要求,对于7 m长PVC扣板平均每次包装的时间为55 s。结论该PVC扣板自动包装机提高了生产效率,节约了人力,对大型板材瓦楞纸箱包装设备设计具有借鉴意义。     

焊接变位机构方案设计及反转机理与定位分析

针对大型立式全自动包装机小车架焊接的工作需要,对焊接变位机构方案进行了分析,研究了其在全自动包装机中的反转机理,并进行了焊接变位机构的定位分析,实现了大型立式全自动包装机作业中,稳定、安全和精确的焊接变位,取得了较好的生产效果。     

可变功能机械基于功能-结构模型的设计变更

为研究可变功能机械设计变更过程和相关设计方法,从机械产品概念设计的角度出发,基于功能-结构映射模型,分析了机械产品在设计变更中功能与结构之间的映射关系,提出了3种变更约束规则.借助工程设计学中功能抽象化的方法进行功能关联性分析,并将产品结构分解为变更结构体和共享结构体,通过结构体的组合来实现产品的设计变更.在此基础上,建立了产品设计变更流程图,将变更过程划分为5个阶段,并提出变更执行图.最后基于功能-结构映射模型,通过设计变更执行图对CA6140车床进行了数控改造,验证了该映射模型应用于机械产品可变功能设计变更的可行性.     

面向电商的小型立式糖果包装机的设计

现阶段电商飞速发展,网红糖果的销量逐年飙升。针对目前已有的包装机器体积大、价格昂贵不适用于电商使用等问题,设计一种能提高糖果包装效率的小型立式枕式糖果包装机。该机器整体为立式布局,具有占地面积小、包装效率高、结构紧凑且制造维护成本低等特点。侧封机构采用两对等速同向转动的滚轮组成,端封机构采用双曲柄滑块机构的原理,利用曲轴驱动实现往复封装并切断包装纸,此外侧封机构和端封机构通过机构组合实现联动确保了联动的稳定性。     

一种基于声阵列信息融合及改进EEMD的信号降噪方法

针对声阵列多通道信号的去噪问题,提出一种基于多传声器信息融合辅助的改进总体平均经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)的被动声信号去噪方法。对标准EEMD进行改进,通过多通道信号频谱分析,选取多传声器信号最小有效频率作为各通道信号EEMD分解的筛选截止频率,采用改进的EEMD算法将原始信号快速分解为完备的IMF分量,有效抑制了模态混叠现象并提高信号分解效率;引入声阵列时延矢量封闭准则(Time Delay Vector Close Rule,TDVCR)概念,结合多传声器数据一致性融合及信号相关性理论,对各IMF分量进行相应的权重计算,再由已确定权值对各IMF分量进行加权重构得到去噪信号;最终通过半实物仿真试验以及同传统EMD去噪的比较验证了该算法在多通道信号去噪中的有效性和实用性。     

开放式结构产品的模块规划

 产品的多元化和市场竞争使客户对产品的个性化需求不断增加,传统的产品结构难以满足低成本和个性化的需求．开放式结构产品使得产品既拥有大批量定制的优点又能满足客户个性化的需求．开放式结构产品将产品的模块分为通用模块、定制模块和个性化模块．模块划分和模块类型规划是开放式结构产品设计的重要步骤．针对开放式结构产品的设计,提出了一种以公理设计为分析框架、以质量功能展开（QFD）为基本模型的模块划分和分类方法．该方法采用公理设计建立功能需求与概念结构之间的映射关系,通过分析概念结构之间的功能、空间和信息流关系建立了设计关联矩阵,运用系统聚类法对设计关联矩阵进行聚类模块划分,利用QFD规划产品中零部件的类型并建立模块类型规划准则,最后根据零部件类型确定了开放式结构产品的模块类型．应用所提出的方法对玩具喷漆机进行了模块规划,得出了开放式结构玩具喷漆机的结构方案,验证了该方法的有效性和可行性．     

基于PLC的三伺服枕式包装机控制系统设计

目的为了提高枕式包装机的自动化程度,提升其控制系统的通用性和可移植性。方法系统采用欧姆龙PLC CPU-CJ2M和运动控制模块CJ1W-NC414作为控制系统核心,配合伺服系统以及光电传感器等先进技术,实现包装机三轴的同步控制。温控部分采用CJ1W-TC001温度控制单元实现包装机横封和纵封的温度精确控制,并通过威纶TK6050IP触摸屏对整个控制系统进行实时监控、参数设置以及在线显示。结果该控制系统成功实现了枕式包装机的全自动控制,以及运行状态监控、包装参数设置。结论该系统成功应用于三伺服枕式包装机中,提高了包装机的包装精度、速度以及自动化程度。     

个性化包装设计中关联规则挖掘技术的应用

从个性化包装产生的原因出发,分析了个性化包装的特点及个性化包装设计的重要性,阐述了基于关联规则挖掘的个性化包装设计的基本方法,详细说明了关联规则挖掘在个性化包装中应用的关键技术,提出了一种基于关联规则挖掘的个性化包装设计模型,并给出了其关键步骤的实现方法。     

枕式包装机运动分析及控制系统设计

目的针对枕式包装机的运动控制问题,实现电子凸轮、三轴同步控制等关键技术。方法以三伺服枕式包装机为例,介绍其具体结构,包括送膜、送料、横封横切、纵封装置和制袋成型器等。对枕式包装机的运动特点进行分析,同时简述其功能。设计一种枕式包装机控制系统,并详细论述基于DSP的通用运动控制器结构。最后,给出软件设计方法,结合三次多项式、定步法和查表法实现电子凸轮;采用主从同步控制实现枕式包装机的三轴同步控制。结果该控制系统可以满足枕式包装机的运动控制要求,能够提高包装质量、精度和效率,降低次品率。结论通过实验验证了所述控制方法和系统的可行性和有效性。     

立式包装机包装材料恒速供送控制

目的提高立式包装机的薄膜包装材料运行速度控制精度,提升包装袋的袋长精度和袋形外观质量。方法分析了影响立式包装机包装材料恒速控制精度的因素,在此基础上提出自适应模糊PID的控制策略,以实现系统参数的在线调整及优化,进而实现包装材料的速度在线调节。同时基于PLC搭建立式包装机控制系统,介绍控制系统的硬件结构和软件设计方法。结果实验结果表明,文中提出的控制方法包装精度约为±0.1 mm,有效提高了包装材料供送速度精度,使其速度误差控制在允许范围以内。结论该控制系统实现了包装材料供送速度的精确控制,提高了袋长精度和袋形质量。     

高效的塑料袋包装机械

本文从技术的角度对立式袋成型-充填-封口机进行了较全面的阐述。介绍了这类包装机的应用范围、工作原理及包装形式。对其机构进行了剖析,并例举了各类机构的优缺点。最后指出了该类包装机的发展趋势。     

基于康达效应的热缩烘箱流场分析及结构优化

目的对壁纸包装机烘箱进行建模与分析,优化烘箱结构。方法基于流体力学,建立热收缩烘箱的能量方程和运动学方程。通过数值计算得到烘箱流场分布及仿真云图,进而研究烘箱喷口、底面、回风口的流场分布及对热缩性能的影响。基于计算结果,进行回风口尺寸和结构的改进与优化,对多种拟定的改进结构进行分析计算,提取计算数据并对比确定相对最优模型。结果将确定的最优改进模型加入烘箱中进行整体模拟计算,提取优化后的计算数据,完成结构优化设计。结论优化后的壁纸包装机烘箱结构在一定程度上改进了原结构中存在的不足,能够较好地满足壁纸包装工程中的工艺需要。     

枕式包装机色标自动定位方法

目的受色标印刷偏差、张紧力失衡、机械振动等因素影响,很难保证色标定位的准确性,为了提高枕式包装机色标定位精度,提出一种色标自动定位方法,并基于PLC设计相应控制系统。方法通过分析包装机械运行规律,详细阐述色标补偿原理。利用色标、刀位检测信号判断横封和纵封是否同步,并计算偏差数值。以横封位置为基准,通过调整纵封电机的脉冲频率和脉冲个数进行定位补偿。同时基于PLC搭建枕式包装机的控制系统,并介绍控制系统的硬件结构和软件设计思想。最后进行实验研究。结果切点位置均在色标点上,可以实现色标定位。结论该控制系统和方法能够满足包装机械对定位精度的要求,提高了包装机械的包装精度、效率,降低了次品率。     

袜子自动包装机的设计与分析

目的为了解决袜子生产后期包装问题,设计一种袜子自动包装机。方法针对袜子包装工艺要求,采用模块化设计思想对包装机关键机构进行设计,以此来实现袜钩自动输送,纸卡存取及自动弯折,袜子空间转运与缝订等功能。设计过程采用SolidWorks及其Motion插件进行结构建模、虚拟装配和运动仿真,采用Matlab以及Ansys的Workbench模块建立关键零部件力学模型,并进行有限元分析,最后通过与人工包装对比来分析包装机的性能。结果包装机各装置设计合理。经分析,无袜钩包装时,6.9 s可输出一件包装成品;有袜钩包装时,7.6 s可输出一件包装成品,在同等时间内相当于2~3名熟练包装工的工作量。结论所设计的袜子自动包装机结构合理,且满足袜子包装功能要求,为袜子自动包装提供了一种可行的解决方案。