禽蛋自动分级生产线中凸轮称重机构的设计及虚拟实验

禽蛋自动分级生产线在欧美一些发达国家已有广泛的应用,已有成套的自动化装备。然而,在国内的研究才刚刚起步,还没有成套的自动分级生产线设备。该文对禽蛋自动分级生产线中的凸轮称重机构进行了设计及虚拟实验。首先在Pro/E中建立凸轮坯等三维模型并进行装配,再选择适当的推杆运动规律,在Pro/Mechanism中进行机构的运动分析得到推杆在凸轮上的轨迹线,最后根据轨迹线完成凸轮的设计。此外,还对凸轮机构的传力性能进行虚拟实验研究,得出选取凸轮机构最佳结构尺寸的方法。     

基于 Pro / E 软件的递纸机构仿真分析系统的开发研究

介绍了在Pro/E环境下偏心摆动式递纸机构模型的建立,及该机构的参数化设计与运动分析,运用Mat-lab编写参数化界面,建立了便捷窗口,通过改变杆长与印刷速度,得到了叼纸牙轴心的速度、加速度分析曲线,为该机构的研究开发提供了一种便捷工具。运用Pro/MECHANICA模块对满足设计要求的递纸机构的各杆件建立了动力学分析系统,进行了杆件结构的分析与优化,完善了递纸机构的设计。     

摇杆滑块及同步带送料机构仿真分析

现阶段,为满足大批量汽车油阀密闭性检测的要求,自动化检测设备得到了越来越频繁的使用。其中油阀的自动送料成为了整个汽车油阀智能检测系统中的重要部分。本文设计的自动送料部分涉及基于摇杆滑块的水平送料和同步带的竖直送料机构。首先利用Pro/E软件进行3D建模,接着建立摇杆滑块机构的运动学方程,最终将模型导入Adams仿真软件进行运动学的仿真,最终获得理想的输出曲线,验证设计的可行性。     

折叠式共轴双旋翼桨叶操纵机构的设计

依据飞行器桨叶操纵机构的操纵原理,考虑到共轴双旋翼桨叶扭转的设计要求,以及折叠翼桨叶的安装角度要求,对可折叠式共轴双旋翼飞行器的桨叶操纵机构进行结构仿真设计.使用虚拟样机,以Pro/E、ADAMS为软件平台,在Pro/E中建立零件和机构的三维模型,在ADAMS中进行操纵机构的运动学模拟仿真验证.仿真结果表明,该机构可以实现设计的预定操纵动作,桨叶单行程的旋转最大角度为33°.     

双腔室真空室开合机构的设计与优化

通过分析双腔室真空室的结构特点和工作原理,设计了开合机构的工作方案,并叙述了机构的设计过程。利用Pro/E软件中的行为建模工具,对开合机构的部分杆件进行了可行性设计,经优化后获得了满足设计要求且杆长之和最短的模型。     

基于ADAMS模切机新型间歇机构的性能分析

主要利用Pro/E和ADAMS软件平台,建立了模切机的间歇机构和其工作系统的三维数字化样机,并对间歇机构进行了系统的运动学和动力学仿真分析。实现了间歇机构按预定运动规律工作时,计算机对机构输出轴的运动规律及凸轮与扇形齿轮滚子随时间变化过程中的接触力的仿真模拟;验证了此种间歇机构替代传统间歇机构的可行性。     

高速制袋机关键机构运动学分析

以制袋机热封及切刀传动机构为研究对象,根据运动特点建立了机构模型。通过热封构件运动过程中满足的约束方程,得到了热封构件位置、速度及加速度解析表达式,并进行了算例分析及Pro/ E 运动学仿真。在保证热封构件一定行程要求的基础上,对热封构件加速度进行了优化分析。结果表明,改变机构中构件设计参数可以降低热封构件运动加速度峰值。为机构动力学及振动分析提供理论基础。     

基于ADAMS的平行分度凸轮机构的动力学仿真

以包装机组中的平行分度凸轮机构为研究对象,开发了平行分度凸轮机构CAD/CAM系统.利用其生成的精确轮廓数据,在Pro/E环境下创建了凸轮三维实体.通过Mechanism/Pro无缝接口实现了在ADAMS环境下虚拟样机的创建.对碰撞接触理论进行了研究,并对平行分度凸轮机构进行了动力学仿真,得到了很有实际应用价值的结论.     

基于Pro/E行为建模技术的包装机械零部件优化

目的将Pro/E行为建模技术应用在包装机械零部件优化设计中,以期得到最优的设计参数。方法简要给出Pro/E行为建模的一般过程,在对插板驱动机构模型建立测量特征、插入运动分析特征及关系分析特征,并进行灵敏度分析。在可行性/优化分析的基础上,优化插板驱动机构中的凸轮大径、小径、凸轮位置及曲柄孔间距离。结果得到了满足设计意图的插板驱动机构模型参数尺寸,圆整后得凸轮大径R为34 mm,凸轮小径r为30 mm,凸轮位置高度H为40 mm,曲柄孔间距离L为91 mm。结论在包装机械零部件优化设计中应用Pro/E行为建模技术,可以大大提升包装机械的设计效率与质量。     

分析汽车电子控制板功能测试机的设计及性能

基于Ford B2e的平台关于汽车电子控制版功能测试研究,并对相应的机械装置进行研究设计,构成结合电气控制的测试系统。在初步设计时的三维装配模型利用Pro/E测试系统进行,并定义好包括各机构装配关系。气缸会推动待测控制板在测试过程中上升,使得待测电子控制板上的焊盘与已经固定好的治具上的Pin针紧密接触,从而实现对该待测电子控制板性能的检测。本文针对汽车电子控制板功能测试机的设计与开发,实现了对汽车电子控制板功能测试,以及类似产品的设计,该设计测试具有一定在理论指导方面的价值以及实际参考意义。     

鸡蛋分级包装系统的设计与实验

目的 为了提高我国鲜鸡蛋分机加工的效率和质量，需设计一台高效、稳定的鸡蛋分级包装生产线。方法 根据鸡蛋分级加工包装的具体需求，基于凸轮齿轮等机械结构的传动原理，设计一台鸡蛋分级包装生产线，此鸡蛋分级包装生产线由一台1 000W的电动机驱动，通过链及齿轮等传动，实现鸡蛋的称量、分级、装托等工序。结果 按设计加工完成后，安装样机并进行实验，得出此鸡蛋分级包装系统测量误差正确分级率为97%，对100枚鸡蛋重复20次实验仅有3枚破损，破损率较低。经测试，其生产率最高为35 000枚/h。结论 此鸡蛋分级包装系统设计达到了设计要求，符合市场需求，为国内鸡蛋初加工提供了一种技术方案。     

三维测量试验样机结构虚拟设计

 根据三维测量系统要求设计了中刀结构和轴承结构方案,为便于通过试验手段比较这2种方案的性能优劣,对试验样机提出了各种设计要求。制订了具体的虚拟设计流程,基于Pro/E软件建立了参数化实体模型,循环进行了有限元静力学分析和重心坐标计算等。设计了试验样机的具体结构,分析表明设计结果符合试验样机的各种要求。虚拟设计技术的应用显著提高了设计质量和效率,简化了分析计算过程。该设计流程为其他试验样机的设计提供了参考。     

基于单神经元的啤酒灌装液位自适应控制算法

目的为了提高啤酒灌装生产线的生产效率,提升制酒企业的自动化程度,降低工人的劳动强度。方法根据啤酒灌装流程以及自动灌装生产线结构,提出一种基于PLC和触摸屏的啤酒自动灌装生产线控制系统,控制系统以松下FP-XHC60R PLC为控制器核心,以威纶维纶MT6070I触摸屏为人机操作界面,通过PLC实现执行机构的自动控制和反馈控制,由HMI人机触摸屏实现生产线运行的参数设置,并监控生产线的运行状态。在此硬件结构基础上完成控制系统软件设计,并根据单神经元控制理论,提出一种啤酒灌装液位自适应控制算法,以提高灌装液位控制精度。结果该控制系统结构简单,便于操作人员对设备进行人性化管理。结论所设计的啤酒灌装生产线控制系统具有生产效率高、高度自动化、运行稳定等优点。     

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。     

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。     

基于曲柄摇块机构的封盖机设计与仿真

目的为自动化灌装生产线设计一种新型的自动封盖机械,实现对批量桶盖的自动拆分、抓取、翻转移动、下压动作。方法以单个气缸作为封盖机的唯一动力,采用特殊的曲柄摇块机构,将气缸的直线运动转化为末端执行机构的复合运动,实现封盖过程。通过Pro/E机构运动学仿真,验证运动过程轨迹。结果推导出曲柄摇块机构末端位置方程。建立了机构的运动仿真模型,通过运动学仿真得到末端执行机构的位置和速度曲线,以及盖体运动过程中所占用的空间范围,验证了该设计的可行性,缩短了产品的开发周期。结论采用曲柄摇块机构完成封盖机运动过程的集成,通过单一动力源实现自动封盖机功能。设备结构简便、易操作、工作效率高、稳定性好,便于与各类灌装机械相集成。     

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。     

基于机器视觉的水果分级系统设计

目的为提高水果分级准确度,以苹果分拣为研究对象,基于机器视觉设计一种苹果分级包装系统。方法根据实际分级功能需求,以苹果尺寸作为标准设计一种苹果分级系统的总体方案,包括DSP+ARM控制器、工业相机、传输带、光源等。重点讨论图像处理模块,首先完成图像背景分割;利用中值滤波实现图像平滑处理;采用Canny算子实现图像边缘锐化。在图像处理的基础上,建立苹果分级模型。最后进行实验研究。结果实验结果表明,人工挑选分级和机器识别自动分级的吻合率达到了96.8%,证实了系统的有效性和可行性。结论基于机器视觉的苹果自动分级的准确度已经接近人工挑选的水平,可推广到苹果类水果的自动分级、包装。     

多方法融合的柑橘自动剥皮设备创新设计

目的设计一种能提高一次剥净率、降低果肉破损率的柑橘自动剥皮设备。方法提出一种多方法融合创新设计模型,并将其应用于柑橘自动剥皮设备的创新设计中。首先,根据Kano模型得到柑橘自动剥皮设备的用户需求属性;然后,结合公理设计理论完成域间映射,得到设计矩阵;由独立公理判断出设计矩阵类型,得到设计矩阵是准耦合设计,运用TRIZ理论进行解耦设计,得到柑橘自动剥皮机的创新设计方案;最后,结合层次分析法和模糊综合评价法对设计方案进行评价。结果利用该创新设计模型得到的柑橘自动剥皮机创新设计方案,在功能属性、安全属性和经济属性等3个方面都要优于现有的柑橘自动剥皮设备。结论设计的柑橘自动剥皮设备满足设计要求,验证了该创新设计模型的可行性及合理性。