双轨迹同步控制快速涂胶系统的设计

针对鞋底、耳机塑料件、手机贴膜、皮革制品等涂胶工艺的效率低下,过于依赖手工操作等问题,将计算机控制技术和运动控制技术应用到涂胶工艺中。以鞋底后帮的轮廓涂胶为例,开展双轨迹同步控制坐标系的分析,建立电机与丝杆的传动之间、运动轴的进给与位置反馈检测之间的关系,提出双轨迹同步控制涂胶路径的方法。在平面轨迹的涂胶控制上对涂胶系统进行了评价,分别进行了多个产品的单轨迹和双轨迹的涂胶工序的对比试验。研究结果表明:这几个产品采用双轨迹涂胶系统的涂胶工时大约是单轨迹涂胶的1/2,双轨迹同步控制快速涂胶系统可有效地提高涂胶工艺的效率。     

机器视觉在鞋机运动轨迹识别中的应用研究

提出了一种基于机器视觉的鞋底运动轨迹识别新方法,首先,自主开发了鞋机自动涂胶系统。引入视觉检测技术,采集鞋底图像,对采集到图像进行中值滤波及灰度增强处理。在此基础上,对遗传算法进行深入研究,研究了基于遗传算法的图像阈值分割方法。结果表明,与传统的ostu法相比,新方法能较好地去除鞋底周边的干扰,准确提取鞋底信息。最后对分割后的图像进行了数学形态学及边缘检测处理,以提取鞋底轮廓边缘,最终的图像误差为±0.03mm,为下一步鞋底涂胶轨迹的自动生成奠定基础。     

基于激光视觉的胶型跟随检测系统的研究

涂胶质量直接关系到产品的优劣,涂胶过程中出现胶线断裂、截面畸变等缺陷是非常严重的质量问题。文章对汽车前挡风玻璃的胶型在线跟随检测技术进行了研究,分析了涂胶作业中机器人、胶枪、胶线轨迹在运动学和控制方面的相互关系,以此为理论基础,对基于激光视觉的检测涂胶质量的胶型在线跟随检测系统进行了研究。文章围绕胶型在线检测系统的高效性、通用性和简单操作性,以及系统的硬件组成、运动控制和应用进行了探讨。     

基于索贝尔边缘检测技术的涂胶路径获取的研究

涂胶工艺是制鞋、皮革制造、耳机组装和手机贴膜等生产中的瓶颈工艺,手动获取或根据零件图纸设计涂胶路径比较费时,并且精度不高。针对涂胶工艺路径获取效率过低的问题,以鞋底后帮轮廓为例,采用计算机图像处理技术完成图像获取、图像二值化和形态学处理,用索贝尔边缘检测技术快速获取图像边缘,对边缘的拟合与偏置后得到涂胶的路径,为涂胶工艺的瓶颈问题提供解决方案。     

头戴式耳机支架件自动涂胶系统的设计

为解决头戴式耳机支架件涂胶工艺效率低下、过于依赖人力资源的问题,将运动控制技术和定位机构设计应用到涂胶系统中。开展涂胶工艺的分析和规划,确定运动控制的机械结构,建立运动控制电路,对定位机构进行优化设计,在头戴式耳机支架上试验比较,结果表明自动涂胶系统比手工涂胶的效率提升2倍以上。     

基于网络直角坐标机器人视觉伺服系统研究

为了实现定位抓取任务，提出基于网络的直角坐标机器人视觉控制系统。针对机器人运动控制的非线性与强耦合特性，采用神经网络控制器，构建了图像偏差与运动控制量之间的对应关系。通过对图像增强、边缘提取、特征提取等图像处理方法的综合分析，提出了一套优化组合图像处理法。在计算机网络环境下，采用自定义协议实现图像处理器与运动控制器协调控制，并将远程监控应用到机器人控制中。实验结果表明，该系统能够在视野范围内自动实现定位抓取动作。     

基于视觉检测和EtherCAT总线的控制系统设计

为提高控制系统的实时性能,降低控制系统成本,增强运动控制与视觉检测的融合,在Windows系统下通过Kithara实时套件,设计搭建一套基于视觉检测和EtherCAT总线的控制系统,控制系统分为图像处理模块和EtherCAT主站模块。该系统由工业相机采集图像信息,经加载在实时内核中的开源图像处理库OpenCV处理后确定位于共享内存中的运动控制指令,控制指令通过EtherCAT主站传输到EtherCAT从站控制工作台运动。实验结果表明,该系统能够快速、稳定地接收、处理图像并实时控制工作台运动。为视觉检测与EtherCAT总线结合提供一种借鉴。     

考虑控制电信号中间量的机床运动控制误差数据驱动建模方法

现有数据驱动的机床运动控制误差建模方法通常使用端到端的模型,即通过机器学习算法直接构建参考轨迹信息(速度、加速度等)与伺服误差之间的模型,以降低建模复杂度。然而,该方法忽视了控制电信号对运动控制系统非线性扰动的反映,而导致建立的模型精度受限。为解决此问题,提出了一种使用控制电信号作为中间量的数据驱动运动控制误差建模方法。该方法采集参考轨迹信息(速度、加速度、急动度等)、控制电信号、跟踪误差以及构造的换向特征,构建并训练基于参考轨迹信息的控制电信号预测网络,以及基于电信号和参考轨迹信息的运动控制误差预测网络,利用控制电信号这一中间量有效反应系统所受非线性扰动的特点,实现了高精度的运动控制误差数据驱动建模。在实际验证测试时,将参考轨迹信息输入电信号预测网络,而后将得到的预测控制电信号和参考轨迹信息输入跟踪误差预测网络,即可实现运动控制误差的预测。通过实验对所提出的建模方法进行了验证,所提出方法相对于传统的端到端建模方法,运动控制误差的预测精度在X轴和Y轴分别提升16.33%和20.42%,误差补偿后运动控制轮廓精度相较于未补偿提升85.59%,验证了所提出方法的可行性。     

应用图像自动识别的蠕动式点胶机研究

设计了一种可完成图像识别与处理的新型点胶系统,通过将图像转化为灰度图、图像二值化、边缘检测和去杂点等一系列图像处理步骤,最终生成任意复杂轨迹的点胶路径。分别实现了点胶机的机械结构设计、控制系统开发、蠕动式流体定量输出控制和Z轴运动控制等功能,并将点胶机的硬件系统与软件系统结合,在不改变硬件结构的情况下,实现点胶路径的实时更改,有效解决传统点胶机复杂点胶轨迹不易生成和点胶单一的问题。     

基于制鞋涂胶工艺的机器人喷涂速度控制研究

针对在自动制鞋涂胶过程中只考虑喷涂轨迹的问题,提出了基于制鞋涂胶工艺的机器人喷涂速度控制方法。结合制鞋涂胶工艺,分析了胶膜厚度与剥离强度的关系及胶粘剂浓度与胶膜厚度的关系,并在此基础上构建了涂胶机器人喷涂速度控制方法,对机器人末端执行机构的移动速度、喷涂姿态进行了控制参数修正。最后以Staubli机器人为例进行了喷涂实验,实验表明,该控制方法可以更精确地反映胶膜厚度与速度的关系,提高制鞋涂胶质量。     

履带趾转动耳孔的一种批量加工方法

102寸美国履带趾,装配状态是一件单转动耳孔插入另一件双转动耳孔中间,耳孔中再穿入一根转动轴,形成一串长链带.每两两能摆动一定的角度.其工件的加工难点是孔及孔同轴度有要求,工件互换性强.本文介绍了用特定的设备,通过特制的工装定位完成该履带趾的批量加工的一种方法.     

履带行动系统动力学建模方法及性能仿真

提出了履带行动系统的动力学建模方法,分析了履带板与机构内各部件之间的接触碰撞力模型;对于履带板与软质地面之间的作用力模型,开发了履带板地面作用力子程序,分析得到以三维矢量力表达的履带地面作用力,实现了在软质地面下的履带行动系统的性能仿真.该工作提高了履带行动系统样机设计及性能分析的准确性和效率.     

机械制造业数控机床几何误差自动控制

为了降低数控机床几何误差,提升加工精度,提出机械制造业数控机床几何误差自动控制方法。通过激光跟踪仪辨识机械制造业数控机床的几何误差,采用快速定位补偿算法与圆弧插补补偿算法相结合的方法补偿数控机床几何误差。利用计算机辅助制造软件生成刀位文件,依据刀位文件生成数控机床加工程序,通过补偿控制器生成数控机床各轴运动的控制指令,数控机床伺服系统接收控制指令后,自动控制数控机床各轴运动,以达到数控机床几何误差自动控制的目的。实验结果表明,采用该方法自动控制数控机床几何误差后,方向与角度的几何误差分别低于0.03 mm与0.1°,实际应用效果较好。     

零件轮廓测量机安全监测系统的设计

为适应现代先进制造业质量检测自动化的需要,研究开发能够在线非接触、高精度自动检测的智能三坐标测量机已经成为制造业发展的必然趋势,其中机器视觉检测技术的应用为实现复杂自由曲面的自动化检测提供了技术支持。介绍了零件轮廓测量机的工作原理,分析了回转工作台和偏心调整机构在回转体零件测量系统中的作用。采用合理的图像处理技术,完成了包括测量工位上异常物体的检测、工件类型识别和工件位置检测等功能在内的图像识别系统的设计。     

基于LabVIEW的双铣刀数控机床控制系统

为解决单铣刀螺杆铣床在加工塑料行业挤出机螺杆时存在效率低的问题,将采用工业计算机和运动控制卡设计开发开放式数控系统的技术应用于研制高效的双铣刀数控螺杆铣床中.开展了螺杆外形和现有螺杆加工过程的分析,建立了机床在螺杆加工时各个轴之间的关系,提出了采用虚拟仪器软件LabVIEW及其motion模块和NI公司的PCI-7390运动控制卡,设计双铣刀同时加工的专用铣床及其控制系统的方法;在理论上对双铣刀数控机床的可行性和加工效率进行了评价,并进行了两把铣刀同时加工螺杆的实验.研究结果表明,所研制的双铣刀数控机床不仅实现了两把铣刀的同时加工,使加工效率提高了10％以上,加工系统还具有工作界面简单、易懂,容易上岗操作的优点.     

基于视觉的高速高精度贴片机运动控制系统的设计与实现

针对全自动贴片机高速高精度运动控制方面的问题,借鉴目前国外先进贴片技术,系统地分析了贴片机运动控制系统的特点和功能。详细讨论了不同的图像采集方式对整机性能的影响以及移动采图方式对速度控制精度的要求,并介绍了贴片机运动控制系统的具体实现方法。     

一种新型洗鞋机的设计

提出了一种全新的洗涤鞋子方法,利用混有洗涤液和固体颗粒物的有一定压力的和流速的水流,冲击鞋面和鞋子内部,在水流和固体颗粒物的冲击、摩擦作用下,鞋子表面附着的污垢被清除,并以此方法为基础,提出了新型洗鞋机器的设计思想。     

Key Technologies and Development Trends in Advanced Intelligent Sawing Equipments

As a starting point in equipment manufacturing,sawing plays an important role in industrial production.Intelligent manufacturing equipment is an important carrier of intelligent manufacturing technologies.Due to the backward-ness of intelligent technology,the comprehensive performance of sawing equipments in China is obviously different from that in foreign countries.State of the art of advanced sawing equipments is investigated along with the techni-cal bottleneck of sawing machine tool manufacturing,and a new industrial scheme of replacing turning-milling by sawing is described.The key technologies of processing-measuring integrated control,multi-body dynamic optimi-zation,the collaborative sawing network framework,the distributed cloud sawing platform,and the self-adapting service method are analyzed;with consideration of the problems of poor processing control stableness,low single machine intelligence level,no on-line processing data service and active flutter suppression of sawing with wide-width and heavy-load working conditions.Suggested directions for further research,industry implementation,and industry-research collaboration are provided.     

一种皮鞋内腔尺寸CT测量仪

针对目前皮鞋内腔尺寸测量尚无有效的测量方法，致使制鞋业的产品设计生产落后、皮鞋的档次低及品种少的实际情况，本文研究开发了一种基于CT技术的皮鞋内腔尺寸自动测量仪。皮鞋内腔尺寸CT测量仪由6个部分组成，即X射线源与前准直器、探测系统、机械扫描及控制系统、主计算机系统、图像重建与处理系统及尺寸测量分析系统。研究结果表明，重建出的皮鞋内腔CT图像清晰，尺寸误差〈0．4mm，达到了设计使用的要求，为皮鞋内腔尺寸的无损测量提供了一种新的检测手段。     

汽车产业对汽车装备制造业的影响

随着汽车产品技术水平的提升和生产成本的不断降低,以及生产组织方式不断完善,汽车工业对装备制造业技术水平的要求越来越高。汽车装备制造技术是汽车先进制造技术的支撑,汽车装备制造业的技术水平决定了汽车产品的技术水平和制造质量。