盘式刀库控制系统设计与开发

刀库及自动换刀装置控制系统的稳定运行对加工中心有重要意义。在分析盘式刀库运动原理及机械手具体换刀过程的基础上,完成了基于PLC和上位机的刀库及自动换刀装置的控制系统的设计与开发。利用PLC实现了对刀库运动、自动选刀、刀套翻转以及机械手换刀的控制;上位机能够实现对自动换刀装置换刀过程进行实时监控以及对刀库运行进行模拟和相关参数设置,通过多套PLC控制程序,控制刀库及自动换刀装置不同的运动过程等操作。将PLC、上位机及其它电气元件集中于控制柜中,保证控制系统和加工中心的稳定运行。经实验证明,该控制系统性能稳定、控制精确、操作简单、监控方便,具有良好的实用价值。     

基于剪式连杆机构撑套机械手的设计与分析

为了实现柔性硅胶隔离套能够沿预设轨迹自动撑开的功能,设计了一种基于剪式连杆机构的撑套机械手。对撑套机械手总体方案和剪式连杆机构进行设计研究,建立剪式连杆机构的运动学方程,进行撑爪杆质心运动轨迹仿真,并利用Adams仿真软件进行运动学分析。结果表明,设计的撑套机械手能够满足轨迹输出要求,撑套过程中无干涉现象且运行平稳,为下一步撑套机械手的优化设计奠定了基础。     

玉米籽粒自动分离装置优化设计

玉米籽粒育种分析切片是玉米分子标记辅助育种技术中的必备材料,为解决玉米籽粒育种分析切片自动制取装备研制过程中玉米籽粒精确分离问题,设计了一套可实现玉米籽粒精确单粒分离的装置,并使用ANSYS对装置中关键部件进行了仿真分析,根据分析结果在搭建的实验平台上进行了验证实验,进一步证明了分析结果的准确性和装置设计的可行性。该装置可以为玉米籽粒的自动精确分离问题提供可行解决方案,可以为其他农作物种子的精确分离装置设计提供参考。     

气动尺寸辩识系统及计算机过程控制

本文介绍用于工业机械手尺寸辩认系统的一种触觉传感器—气动尺寸传感器的工作原理，对其静态特性和动态特性进行了理论分析和试验研究．整个动作过程由计算机控制，对控制系统进行了软硬件设计并作了可靠性研究．结果证明，该装置可根据物体的尺寸大小控制工业机械手输出相应的抓取力，并能自动辩识不同尺寸的物体．     

玻璃钢管道缠绕芯模自动存取机的设计与研究

根据当前缠绕成型生产线自动化程度不高等情况,研发和设计了一套自动存取设备,以提高芯模的存取效率,从而大大提高芯模的生产效率。文中对玻璃钢管道缠绕芯模自动存取机结构进行设计,采取垂直旋转式立体仓库作为芯模存储形式、多支撑点稳定支撑、垂直循环传动、单链轮导轨式传动结构、直角坐标式搬运机械手装卸芯模方案、液压升降同步控制回路等技术措施,既提高了在纤维管道制作过程中芯模的自动存取效率,又降低了芯模在运输过程中的危险性。利用SolidWorks完成三维建模,阐述各部件功能实现原理,完成了搬运机械手的结构和芯模自动存取搬运系统的设计。根据搬运方案对搬运机械手X、Y、Z轴分别进行结构设计和建模,对Z轴液压同步控制回路进行设计。运用AnsysWorkbench对搬运机械手的X轴支撑架进行了力学特性分析,并采用基于响应面的多目标遗传算法对X轴支撑架进行优化分析,提高了结构的可靠性和稳定性。     

微热压成型脱模缺陷分析及其脱模装置

为了提高热压成型品质,对手动脱模及自动脱模所产生的缺陷进行了分析。采用有限元模拟了高深宽比微结构的脱模过程。模拟结果显示在自动脱模时应力集中主要出现在微结构底部,而最大脱模应力出现在脱模的起始阶段,这时的脱模缺陷主要以颈缩和根部断裂为主。而手动脱模引入的微小脱模方向偏差会造成巨大的应力集中,该应力集中在脱模阶段后期达到最大。5°的脱模方向偏差造成的应力集中可达190 MPa,这时的脱模缺陷主要表现为微结构倾倒及其根部断裂。因而对于高深宽比微结构的热压印成型,必须要采用自动脱模装置。为了克服常规自动脱模装置导致聚合物翘曲变形问题,设计了新型的气动脱模机构并集成到自行设计的热压印装备中。随后的压印试验中采用该气动脱模装置成功制得深宽比约为3.3的微结构,证实了该脱模装置的有效性。     

基于PLC控制的吸盘式气动机械手设计

机械手不仅能够进行自动定位和自动控制,而且还可以对其重新编写程序来实现用户所要求的功能,使其在工业自动化应用中日趋广泛。该文设计了一套小型的基于PLC控制的吸盘式气动机械手,在对该机械手要实现的功能以及工作原理进行详细分析的基础上,并且根据它的工作流程,设计了气动驱动系统和PLC控制系统,以实现该气动机械手在不同工位间的移料功能。     

机械手自动加螺丝装置在注塑机上的运用

为了提高用注塑机生产掌上电脑外壳的生产效率,研制了机械手自动加螺丝装置。本文详细分析了机械手自动加螺丝装置的原理和构成,并设计了机械手自动加螺丝装置的硬、软件部分。最后介绍了该装置在实际生产中的使用情况。     

线缆剪切装置的动力学仿真分析及试验研究

线缆剪切装置是线缆自动绑扎设备中的重要机构。在分析了目前线缆剪切机构的基础上,提出并设计了一种新型线缆自动剪切装置。对剪切装置的主要系统传动参数进行了设计计算,并对剪切装置机构进行了三维建模、动力学仿真分析以及核心部件的ANSYS静力学仿真分析。仿真结果表明,该线缆自动剪切装置可以实现线缆自动绑扎设备中线缆及线束的自动剪断过程。最后,进行了装置物理样机的加工制造,并通过样机的剪切试验验证剪切装置设计的正确性和可行性。     

自动化药房存取药品机械手的设计

在分析了国内医疗单位药房现状及对现有的自动化药房进行研究的基础上,提出了一种新型自动化药房存取药品机械手。通过改进机械结构提高对药品处理效率的同时,增设位移补偿装置,可自动实现机械手与储药架间空隙的自动补偿,以提高取药过程的稳定性。介绍了该机械手的工作原理及各组成部件的结构和功能,对各执行机构控制系统硬件及软件进行了设计。新型自动化药房存取药品机械手的设计及应用提高了医院药房的工作效率和药品调配的自动化水平。