新型膜式燃气表阀件密封性检测仪

膜式燃气表阀件的微观形貌影响工作面之间的配合,从而影响阀件密封性。设计基于表面形貌参数评定方法的燃气表阀件密封性检测仪,主要由计算机、激光测距传感器、运动控制箱、XY运动平台、Z轴升降支架、工作台组成。检测时,被测阀件放置在XY运动平台上,计算机设定XY运动平台轨迹,被测阀件跟随运动,同时采集运动过程中被测面高度变化数据,通过软件处理,实现微观形貌的检测。试验表明,系统操作简易、运行流畅,二维评定合格率达到85%,三维评定合格率达到100%,最短评定时间为10 s。系统依据阀件进行阈值设定,适用于多种类型阀件,同时具有表面形貌图形显示、报表打印等功能。     

基于机器视觉的平台精密定位导引系统

随着近代工业的快速发展,XY平台的应用和作用越来越多元化且其适用范围越来越广泛,在工业生产或其他场合对于平台定位的精密度要求也越来越高。本文针对这个问题提出一种基于机器视觉技术的方案来控制平台运动,从而实现平台精密定位。     

面向激光微纳加工的柔性XY平台设计与分析

针对激光微纳加工设备中传统机械式的微位移机构运动方向单一而柔性铰链本身驱动又存在驱动位移小的问题,设计了一种柔性大行程完全解耦的XY微纳运动平台;推导了杠杆位移放大器的放大比率模型,通过粒子群优化算法对运动平台的尺寸进行优化分析。运用ANSYS分析软件,对所设计平台的静力学、动力学性能进行分析。仿真结果表明:该平台具有良好的解耦特性,能够满足机构的两自由度运动解耦要求。     

基于XY平台的运动轨迹控制软件的开发和研究

研究了固高GT-400-SV-PCI运动控制卡的交流伺服系统,利用VC++6.0提供的MFC及控制卡提供的动态连接库,开发了平台运动轨迹控制软件。所设计的软件,能使XY运动平台沿预定轨迹运动。     

数控皮革裁剪的NURBS曲线切向跟随插补方法

针对数控裁剪加工中裁刀的旋转运动控制问题,分析了数控皮革裁剪机的工作原理.通过建立裁剪加工中裁刀运动的数学模型,提出了NURBS曲线的切向跟随插补方法,并对其插补精度进行了分析.在XY运动控制平台上对该算法进行了仿真分析,试验结果表明切向跟随插补方法能较好的满足裁剪加工要求.     

基于小波多分辨率分析的高性能XY工作台故障诊断

针对直线电机驱动的高性能XY工作台的结构及运动特点，提出基于小波多分辨率分析与信号时域分析相融合的高性能XY工作台故障诊断方法；该方法通过分析研究高性能工作平台多工况多位置的振动信号，对信号进行小波多分辨率分解后不同尺度上的分解系数模值取平方，进行消噪处理，解决了工作台振动信号中随机噪声信号和故障特征信号混叠不易提取的难题，由获取的小波系数模值平方序列结合时域分析方法构造特征量，提取出故障信号特征。试验表明，该方法可有效地实现高性能XY工作台的故障诊断。     

基于Solidworks Simulation焊线机平台频率分析优化设计

解耦板是焊线机XY平台的关键运动部件,其性能直接影响焊线机的焊线速度和焊线品质.同时,对其质量也有一定的要求.采用Solidworks Simulation频率分析软件,根据优化结果和实际经验,对模型进行多次修改,建立解耦板最终优化模型.结果表明:优化后的解耦板在其质量增加不大的情况下,改变了解耦板的固有频率,提高了其动态性能.     

非圆曲面XY直驱加工廓形误差交叉耦合控制

XY直驱平台加工非圆零件时,X、Y轴跟踪误差并不能直接反映廓形误差,且廓形误差的方向与跟随误差及轮廓的凹凸性密切相关,廓形误差补偿困难。针对该问题,分析了XY平台非圆零件加工机理,提出了外表面与内表面廓形加工X、Y轴跟踪误差耦合形成廓形误差的计算模型,并根据该模型设计了前馈交叉耦合控制器补偿廓形误差。建立了直线电机XY加工仿真模型,以修正心形曲面外表面与内表面轮廓加工为例,进行了常规加工与前馈交叉耦合廓形误差补偿控制对比仿真实验,并采用刀具轨迹法对仿真结果进行了进一步验证。结果表明,耦合误差计算模型具有很高的准确性,所设计的前馈交叉耦合控制器能够有效提高XY直驱平台的非圆轮廓加工精度。     

基于PLC的磁环搬运机械手设计

提出了一种配套油压式粉末成型压机的磁环搬运机械手设计方案,机械系统由手爪和XY运动平台构成,实现对磁环的吸取和摆放。控制系统以西门子Pl C为控制核心,完成Pl C选型、I/O口的分配以及Pl C外围电路设计。软件设计采用结构化编程方法,分模块编程实现X、Y两个方向的协调运动。同时通过配置伺服驱动器相关参数,以满足运动平台定位精度和速度要求。该套搬运机械手简单可靠,达到了预期的设计目的,具有广泛的应用价值。     

基于PLC的磁环下料机械手的研制

介绍了磁环下料机械手的机械系统和控制系统.机械系统由手爪和XY运动平台构成,能实现磁环的抓取和码垛摆放动作.控制系统以松下FPO-C32为核心,配合步进顺控指令编程方法搭建控制系统平台,完成机械手的抓取、码垛和释放动作循环.同时,机械手还提供了整体自动循环、手动单步运行等多种控制方式的选择,增加了控制系统的灵活性.     

SLS快速成形扫描动态轨迹误差的仿真

对SLS快速成形系统XY直线导轨高速扫描进给的动态轨迹误差进行研究 ,分析产生误差的原因 ,基于MATLAB的仿真计算方法 ,给出激光扫描运动在不同进给速度下的动态轨迹误差的仿真建模和计算方法。仿真结果表明 ,SLS快速成形XY直线导轨扫描的动态轨迹误差所引起的工件成形误差是不可忽略的因素     

基于机器视觉的三维运动装置定位抓取系统

将机器视觉技术应用于三维运动装置定位抓取上,以圆柱体工件为研究对象,设计了基于机器视觉的三维运动装置,采用"PC+CCD+运动控制卡"的运动控制方式。采用LabVIEW软件设计监控界面,通过调用库函数节点向Galil运动控制卡发送命令控制轴的运动,通过固定于Z轴上的相机捕获工件所在的XY轴位置,通过XY位置补正及Brenner清晰度评价算法准确确定工件XYZ轴位置,继而对其进行抓取并置于指定位置。实验证明,所设计的系统能有效地实现定位抓取。     

地铁隧道内钻孔设备的结构设计

针对传统隧道内刚性悬挂接触网汇流排安装施工中钻孔作业施工效率低、施工环境差以及现有钻孔设备自动化程度低的特点,设计了一种新型的隧道内钻孔装置。基于钻孔设备的工况要求,采用液压传动系统控制钻孔平台的运动,使得设备功率密度大和调速方便。定位装置的设计主要包括定位方案的设计、升降机构的设计、旋转机构的设计、调平机构的设计以及XY向运动平台的设计。通过CAD软件建立了其三维模型,并通过ANSYS Workbench软件对其结构作了优化。采用基于CCD智能相机的光学定位和人工控制定位相辅相成的定位方案,使该钻孔设备具有较高的自动化程度和可靠性。最终开发出了具有较强实用性的隧道内钻孔设备。     

一种新型多自由度混联运动平台的设计与仿真分析

以3-RPS三自由度并联机构为原型,设计了一种新型多自由度混联运动平台,研究其工作空间及动力学性能。采用欧拉法计算分析混联运动平台末端执行器的逆解,采用立体几何法计算分析混联运动平台末端执行器的正解。在MATLAB中采用数值搜索法求解混联运动平台末端执行器的工作空间边界,并将其与3-RPS机构的工作空间作对比。利用ADAMS对混联运动平台进行运动仿真,获得运动平台的动力学仿真数据,为后续实体平台的结构设计、运动控制和误差分析提供可靠依据。     

基于直线插补的字体边缘识别技术

为了满足市场上对各种汉字加工的需要,在Windows系统下,通过对汉字边缘识别技术的研究分析,提出了基于BMP图形像素点的八方向边缘检测算法,成功地识别和提取了不同参数的字体外形轮廓信息,并采用逐点比较直线插补算法,提取了关键数据点的信息,最后开发了XY运动仿真平台控制软件,实现了字体运动轨迹的仿真及实际雕刻加工.研究结果表明,基于该技术的字体加工效果理想.     

面向电子封装装备制造的若干关键技术研究及应用

随着电子信息产业的高速发展,高性能电子封装装备成为众多半导体器件制造企业的重大需求。我国自主精密电子封装装备的研发有待于在设计理论与方法上取得突破。针对高性能封装装备在大行程、高速、高加速度运动与高精度定位的综合性能指标方面的苛刻要求,深入开展其核心关键技术的创新设计与理论研究,提出一种解耦式高速XY并联运动平台,分析平台的工作空间及黎曼度量评价方法;针对高速轻载执行机构在其运动及定位过程中振动惯性能快速衰减难题,提出基于惯性能时空分布最优的结构优化和运动规划新方法,可有效减少执行机构末端和运动末段的能量聚积,实现高速运动条件下的快速精密定位;面向高性能封装装备对控制系统的高响应速度和精密定位精度需求,提出一种多核多任务控制器设计与驱控一体化的控制系统方案,可有效提高控制系统的实时性、可靠性和协调性;同时,开发高速精密封装装备闭环控制所需的宏微复合绝对光栅检测装置,实现高速运动过程执行机构位置信息的采集与反馈,保证高速运动过程的精密定位;同时研究键合工艺过程的劈刀运动轨迹及键合界面的冲击力影响因素。综合各项技术研究成果,成功开发出高性能引线键合机装备。     

基于MPC和CCC的XY平台鲁棒跟踪控制

针对XY平台伺服系统在位置定位过程中由于扰动、摩擦等因素造成的轮廓误差的问题,提出将模型预测控制器(MPC)和交叉耦合控制器(CCC)相结合的控制方法.预测控制器通过多步测试、滚动优化和反馈校正等方法对XY平台单轴的定位精度进行优化,减小XY平台系统的跟踪误差.同时采用交叉耦合控制器对系统进行解耦,以解决两轴之间的耦合问题,进而减小系统的轮廓误差,提高系统的轮廓精度.最后通过仿真实验,验证所提出的控制方案是可行的,既保证了系统的鲁棒性,又提高了系统的跟踪精度,进而改善系统的轮廓加工精度.     

含防扭结构的三自由度并联平台运动分析与仿真

以三自由度并联机器人为原型,设计了一种含防扭臂结构的并联运动平台,探索其在汽车模拟驾驶器上的应用。运用Inventor软件建立并联运动平台虚拟样机,使用ADAMS软件对平台进行运动分析和仿真,完成了平台在复合运动下的运动学正、逆解分析和动力学分析,得出平台的运动特性,对比分析了防扭臂结构对平台动力学性能的影响,为平台结构设计和运动控制提供了实用依据。物理样机试验表明,该并联平台能够准确模拟汽车驾驶过程和运动状态,成本低廉,响应速度快,运动精度较高,有较大的应用价值。     

平面光波导精密对准平台运动误差的敏感性分析

在阵列光纤与波导芯片的对准过程中,多自由度精密运动平台的运动精度直接影响其耦合效率。针对此问题,运用多体动力学理论,通过分析运动平台的各项误差源,建立了多自由度精密运动平台的误差模型。采用基于方差的Sobol法对运动平台的各项误差进行敏感性分析,从而得到了各误差参数在敏感方向的影响程度。试验结果与理论分析结果基本吻合,说明该模型具有一定的适用性。该模型可为多自由度精密运动平台的运动精度控制、误差补偿分析以及系统优化设计提供借鉴。     

直线电机驱动二维精密定位平台的设计研究

对直线电机驱动的两维大范围、高速、精密二维定位平台进行了总体设计,然后对导轨、直线电机和测量反馈系统进行了选型与计算,最后分析了二维定位平台的定位精度.样机测试结果表明,该平台在XY两个方向的定位精度基本满足设计要求,为系统标定与误差补偿提供了参考.