高速激光切割机床数控加工态势识别系统

当前方法设计的系统对机床数控加工态势进行识别时,没有对噪声进行回放,对切割平面度、切割定位精度、机床平稳性进行识别时,识别结果不准确,存在识别准确率低的问题。该文提出高速激光切割机床数控加工态势识别系统设计方法,首先,通过运动控制卡,伺服控制模块及加工态势识别模块构成高速激光切割机床数控加工态势识别系统的架构;其次,在加工态势识别模块中设计系统初始化、态势识别、自动诊断报警、运动控制、图形转码和G代码编译等子模块,在此基础上,通过噪音采集、噪音回放和信号分析等方法提高加工态势识别的准确率;最后,采用HMM算法构建高速激光切割机床数控加工态势识别模型,实现加工态势识别。实验结果表明,加工态势设计方法设计的系统可有效识别机床的切割平面度、切割定位精度和机床平稳性,识别准确率较高。     

医用体外碎石机计量检测装置的研究

设计了一种医用体外冲击波碎石机专用的计量检测装置.该装置由三维运动控制装置、支架、数据采集分析系统组成,可实现三维空间内的精确定位,并能够测量空间中各个位置冲击波的声压幅值、上升时间、脉冲宽度等物理参数.对一台电磁式冲击波碎石机进行了实验测试,得到其焦点的位置及焦点上冲击波的物理参数.焦点位置与标称值符合,焦点位置冲击波的物理参数满足相关行业标准和国家标准的要求.     

汽车制动钳滑移阻力检测系统研制

依据国家汽车制动系统行业相关标准研制汽车制动钳滑移阻力检测系统.以行业标准和企业测试要求为依据,制定活塞滑动阻力测试方案,引入高精度数据采集、伺服精密加载控制、测量系统分析等技术,设计基于伺服运动控制的精密加载机构的测量装置、采用真空泵用来对系统抽真空实现系统自动可调节的真空源,利用气液增压器、电气比例阀来满足对气液源...     

精密机床振动检测试验系统测量结果的不确定度评定与分析

获取准确、可靠的振动信号是保证振动主动控制系统正常工作的一个重要条件.根据精密航空零件加工机床的振动主动控制系统的设计指标要求,设计了机床振动检测试验系统.为了保证该系统的频率测量结果准确、可靠且符合设计指标要求,从系统试验结果的偏差性、压电加速度计、标准电荷放大器、动态信号分析仪、装置年稳定性、环境温度、交流声和噪声、横向振动和人员读数分散性等9个方面评定了系统测得的振动信号频率的各类不确定度及其分量,形成了机床振动检测试验系统频率测量结果的不确定度报告,并对两类不确定度的评定结果进行了对比分析,结果表明:机床振动检测试验系统的设计是合理的,重复测量结果准确、可靠,符合设计指标要求;采用引入不确定度的方法描述系统测得的振动信号,提高了测量结果的准确度和可信度;同时,为今后进一步提高此类检测系统测量结果的准确性与可靠性,提供了合理、有效的方法.     

内加热固化环氧玻璃钢管制造系统

为提高环氧玻璃钢管生产的效率和质量,研制了仅用一台机床就能完成管道缠绕、固化和脱膜三道工序的集成制造系统.介绍了制造系统机床结构和工作原理,建立了缠绕运动控制和管道固化过程的数学模型.缠绕部分采用嵌入式多任务运动控制器实现主轴和小车的同步运动控制和缠绕逻辑控制.固化部分采用内加热固化工艺,由嵌入式工控机和PLC实现固化控制.利用有限元软件对管道固化过程的温度和固化度分布进行了数值模拟以优化固化工艺参数,并对该系统生产的管道进行了性能检测试验.实践应用表明采用内加热固化工艺可实现环氧玻璃钢管高效工业化制造.     

基于PMAC的激光模切机数控系统设计

开发了由PMAC 运动控制卡和工业PC机组成的开放式多功能激光模切加工数控系统.该系统以通用的Windows 操作系统作为开发平台,同时具有硬件和软件的开放性;可实现数控系统和伺服控制系统间的通讯、加工代码的自动生成、最佳模切顺序和最短空程路径;具有编程专家系统,使用者无需学习G代码和PMAC卡宏指令,即可编程.     

七自由度四丝束纤维铺放机及数控系统的开发

为了实现纤维丝束的自动铺放,研制了七自由度四丝束铺放样机。该设备采用卧式总体布局,铺放头包括丝束夹紧、重送、切断、施压、加热、导向等模块。铺放设备的结构形式为七自由度冗余机构,采用位姿分离法,将机构的七个自由度化简为6+1的非冗余机构的形式,利用简化的运动学逆解方法解决了其运动学逆解问题。数控系统采用当前主流的IPC+运动控制卡的开放式结构形式,运动代码采用标准的G代码形式,并利用运动控制卡的PLC功能,以M代码的形式实现了铺放头的丝束控制动作,实现了铺放机控制代码的标准化。最后通过机床的铺放运动试验,证明了文中阐述方法的正确性和可行性。     

基于漏磁原理的火炮零部件裂纹检测装置的设计与实现

为解决火炮零部件上裂纹等缺陷的检测问题,依据漏磁检测原理及缺陷漏磁场偶极子模型,设计了火炮零部件漏磁检测装置并进行了工程化实现.考虑到火炮零部件结构多样性,采用霍尔器件和磁阻传感器设计了多种结构的检测装置;针对漏磁信号中存在干扰信号和系统噪声的问题,采用自适应滤波和MORET-P小波变换技术,进行了信号的预处理.应用结果表明:该装置原理可行,多种结构的检测装置满足了不同火炮零部件的检测需要,自适应滤波和MORET-P小波变换技术较好地剔除了干扰信号和系统噪声,有效提取出缺陷信号.     

嵌入式相电检测及相序调整系统设计

针对许多行业有三相电相序与安全生产的要求,设计了基于32位ARM9处理器芯片S3C2410X的嵌入式系统,并移植了Linux操作系统来提高系统多任务与实时响应能力.介绍了该系统各硬件模块设计和软件设计流程,硬件模块由相电检测、相序调整、人机交互及TC35i报警等模块构成.该系统可对"三相四线制"供电端口进行相电检测与相序调整,在出现异常时执行报警操作并短信或者电话通知到负责人员,可应用于压缩机、风机和三相电机等装置的供电,特别适用于大型的移动供配电设备.     

非金属超声检测仪检定装置控制系统的设计与开发

针对非金属超声检测的结构特点以及对精度的要求,自行研究设计全自动非金属超声检测仪检定装置的控制系统。其控制系统采用了运动控制卡的结构模式,软件设计采用面向对象的程序设计语言C＋＋,利用VC＋＋完成了用户界面的开发。     

电力隧道自动巡检机器人设计与运动仿真

针对现有电力隧道巡检机器人自动化程度不足、视野和观测角度有限的问题,设计了一款子母式自动巡检机器人。其中：具有移动功能的巡检机器人母机能够完成主要的日常巡检工作,并具备越障、避障能力;具有攀爬功能的子机能够完成复杂环境、极限角度条件下的勘测任务。子、母机共同协作可完成整个电力隧道的自动化巡检。首先,基于总体功能需求,提出了巡检机器人各模块的具体形式,并完成了其自动巡检的逻辑系统分层设计。然后,基于虚拟样机技术,在ADAMS (automatic dynamic analysis of mechanical systems,机械系统动力学自动分析)软件中建立电力隧道运行环境,并结合运动学仿真分析结果优化巡检机器人母机的结构,以提升机器人在隧道内作业的平稳性并确保其所搭载的传感器均能正常工作。结果表明,母机结构优化后,巡检机器人能够平稳运行,传感器平台的抖动幅度在5 mm内,且搭载的各传感器均能正常工作,验证了该机器人方案设计的合理性。相关理论研究结果可为电力隧道自动巡检机器人物理样机的研制提供可靠的技术支撑。     

基于虚拟总轴的制袋机多轴同步控制系统设计

目的为了提高制袋产品质量及同步控制精度,实现产品技术升级,设计一种基于虚拟总轴的多轴同步控制系统。方法以三边封制袋机为研究对象,介绍其工艺流程及工作原理,搭建其运动控制系统拓扑结构,基于虚拟总轴同步控制策略,详细分析制袋机多轴同步控制基本原理,设计一种浮辊补偿算法,给出软件设计方法,并通过实际运行采集实验数据进行验证。结果该控制系统可以满足制袋机的运动控制要求,补偿相邻两轴间的同步误差,使得制袋系统两牵引轴间同步误差控制在0.3%左右。结论引入该策略的同步控制系统具有良好的同步性与稳定性,提高了制袋质量、精度和效率,降低次品率,较好地满足了制袋机裁切精度要求。     

经济型快递物流安检标记机器人设计与研究

目的 为对物流传送带上通过安检机的快递包裹进行安全标记,以提高快递物流安检标记的工作效率。方法 分析目前企业存在快递物流安检标记困难的问题,设计标记机器人的机械结构和控制方案,该标记机器人工作于物流传送带上方,横向和纵向运动实现对快递包裹位置的追踪,竖直方向上的气缸带动末端标记结构实现对快递包裹的标记。根据对快递包裹竖直方向标记的方式,设计具有随动性的末端标记结构。利用ADAMS软件对结构进行运动学与动力学仿真分析。最后制作标记机器人物理样机,并搭建控制系统。结果 装置结构设计合理,保证了末端标记结构的可靠性和标记质量,机器人能够替代1～2人完成盖印工作,提高了盖印工作效率,准确率达到95%以上。结论 该标记机器人自动化程度高、造价低、实用性强,能够满足标记要求,给企业快递物流安检标记提供了一种可行的解决方案。     

一种新型光学快速自动聚焦系统

为满足基于机器视觉的工业检测系统中对自动对焦快速性的要求,提出了一种基于激光技术的新型嵌入式高速对焦系统.该方法利用在同一光路中激光与可见光互不影响的特性和DSP高速图像处理的能力,通过检测特殊设计光学回路反射回来的激光光斑信息,主动控制运动执行机构实现工业检测系统显微镜的快速和稳定对焦.该对焦方法改善了TFT-LCD光学检测系统中基于被动的图像处理和基于主动测距等传统对焦方式精度低和速度慢等缺陷.测试结果表明,该新型对焦系统极大的缩短了对焦的时间,并且提高了对焦系统的控制精度,满足了工业光学检测系统中实际应用的要求.     

基于虚拟仿真技术的灌装生产线设计与仿真

目的 针对灌装生产线的设计与验证过程,基于虚拟仿真技术,实现灌装生产线的快速设计与验证。方法 首先通过分析灌装生产线的生产过程,利用SolidWorks三维建模软件分别对灌装生产线中的灌装机、搓盖机、贴标机、喷码机、装箱机等设备设计三维模型。然后将所有设备的三维模型导入Demo 3D仿真软件,进一步按照各设备的动作流程对模型进行动作设计及运动规划,构建灌装生产线虚拟仿真系统。最后根据设备功能和生产产能要求,在虚拟仿真系统中通过不断地调整设备机械结构及机构的运行速度,最终实现灌装生产线的快速设计与迭代优化。结果 得出灌装生产线的优化设计方案,并根据该设计方案研制出灌装自动生产线,生产线的产能为2400 瓶/h,满足企业要求。结论 该方法能够实现灌装生产线的快速设计与验证,缩短设计开发周期,减少设计和验证成本。     

煤气管道机器人远程信息交换系统的设计与实现

分析了煤气管道环境下远程信息交换系统的技术难点,提出了远程信息交换系统的设计方法和逻辑模型,建立了一种基于虚拟路由机制的信息交换规则,制订了相应的软、硬件设计和系统集成方案,最终实现了一种适合拖缆式煤气管道探测机器人作业特点和要求的远程信息交换系统.该系统采用分级信息交换、传输、处理模式,使用了特殊设计的光电混合电缆,信息数据传输时可兼顾能量的供给,通过实际煤气管道现场实验表明,该系统通信速率高,工作稳定,能有效地实现煤气管道机器人远程信息交换和控制.     

复膜塑编袋糊袋机控制系统的设计与应用

根据复膜塑编袋糊袋机的工艺及对控制系统的要求,采用西门子的SIMOTION D435和SINAMICSS120的组合,设计了19轴的伺服运动控制系统的硬件及其软件实现方法,进一步提高了复膜塑编袋糊袋机的自动化水平。实际运行结果表明,其控制稳定性好,可靠性高,较好地满足了该类糊袋机控制的精度和稳定性要求。     

点阵式自动钢管喷标机的研制

 介绍了轧管机组测长、称重、涂色、喷标及打标精整生产线上关键设备—— 点阵式自动钢管喷标机的研制，论述了该设备的系统设计及其关键技术，包括喷头的选择、控制系统设计、伺服运动系统设计及上位机总控软件系统设计等． 该设备已在生产线上稳定可靠地运行．     

禽蛋自动分级生产线中检测装置的设计及分析

为完善禽蛋自动分级生产线中检测装置的功能,在Pro/E中对检测装置进行了整体布局设计,利用Pro/Mechanism对检测装置中的凸轮称重机构进行了详细的结构设计和性能分析,并对检测装置中的传输系统进行了设计,得到了传输链的结构形式。通过对传输系统中的间歇传动机构的优化设计和仿真,最终得到了可靠的禽蛋传输系统。     

Kohonen神经网络在复合材料损伤主动监测技术中的应用

主动监测技术是近几年来发展起来的复合材料损伤监测的新技术。本文将Kohonen自组织特征映射神经网络与主动监测技术相结合应用于复合材料损伤监测中。该方法具有结构算法简单、无导师监督学习和侧向联想等功能。根据此方法及虚拟仪器技术 ,设计开发了相应的复合材料结构损伤监测系统。经复合材料损伤监测实例验证 ,是一种十分有效的损伤检测方法