Profibus-DP总线在岸边集装箱起重机上的应用

介绍Profibus-DP总线在岸边集装箱桥式起重机电气控制系统中的应用,提出针对不同吨位岸桥的3种DP总线应用方式.     

基于产品基因的岸边集装箱起重机大车行走机构设计

针对岸边集装箱起重机(以下简称岸桥)设计的自动化和质量需求,在分析其大车行走机构部件设计与生物生长相似性的基础上,提出基于产品基因的岸桥大车行走机构设计方法. 建立大车行走机构部件基因库,选择基于规则的分解重构策略作为产品基因进化策略,确定评价标准,对进化结果进行动态评价,从而完成整个基于产品基因的大车行走机构部件设计过程. 该方法对系统地提高岸桥设计的自动化程度和设计质量具有参考作用.     

基于Zencrack的岸边集装箱起重机圆管构件疲劳裂纹扩展分析

由于二维裂纹扩展模式不能非常全面地反映岸边集装箱起重机结构件的疲劳裂纹扩展行为,以岸边集装箱起重机圆管构件为研究对象,利用Zencrack三维裂纹分析软件,详细分析未穿透裂纹与穿透裂纹的裂纹扩展关系,以及初始裂纹大小和载荷幅值对未穿透裂纹的疲劳裂纹扩展寿命的影响,对岸边集装箱起重机结构的抗疲劳设计及裂纹管理具有一定的参考价值。     

岸边集装箱起重机整机照明自动化改造分析

随着港口业务量不断的增加,行业的繁荣昌盛,港口装卸机械现代自动化是港口行业发展的趋势.不但可以降低运营成本,而且还能减轻作业人员的工作强度,提高工作与经济效益.因此,本文对岸边集装箱起重机整机照明自动化改造的研究有着重要的现实意义与重大的作用.     

虚拟装配仿真系统相关技术的研究

研究了一种等离子体增强化学气相沉积(PECVD)装备虚拟装配仿真系统,介绍了系统的装配模型以及装配顺序和路径的规划.建立了虚拟装配仿真场景结构图,并采用细节层次技术对仿真场景进行优化.为了能够实时、方便地修改装配序列和装配路径,准确地描述零部件在装配或拆卸过程中的位置姿态信息,提出了一种虚拟装配的描述语言代码(V代码)和虚拟装配函数(V函数).最后采用基于包围盒逐层分解的干涉检验方法,实现装配过程的干涉检验.该仿真系统有助于缩短产品开发周期、提高设计质量、降低装配成本.     

复杂装配体多层次装配路径规划研究

针对传统装配路径规划方法应用于复杂装配体时出现的组合爆炸问题,提出了一种基于人机交互的改进A-Star(A*)算法多层次装配路径规划方法。算法在传统启发式路径规划算法的基础上引入了干涉威胁概率、平滑度代价、权重系数参数,实现了算法不同侧重方向的最优路径寻找。算法首先根据基于人机交互的路径规划方法结合操作者的装配经验将复杂装配体划分为多个装配层次段,其次对各层次段中的装配零部件运用改进A*算法求解最优拆卸路径,并最终根据路径反演原则生成整个复杂装配体最优装配路径。结合算法仿真对比与KUKA工业机器人路径规划实例验证,得出上述方法较传统启发式路径规划方法提升了路径规划效率,满足了工业生产中复杂装配体自动路径规划需求。     

虚拟装配系统的技术与实现

本文实现了在JAVA3D场景中构建B/S模式的虚拟装配平台。分析了零件模型的三角片表示方法和数据存储方法,并在此基础上实现了基于三角片的碰撞检测方法,给出了一个应用实例。     

交互式拆卸引导装配路径规划方法研究

在分析研究虚拟装配中的装配路径生成办法的基础上,根据实际需要提出了以交互式拆卸引导的装配路径规划方法的装配路径规划优化算法.算法主要通过人机交互的方式,记录零部件在拆卸过程中不同状态下每一步关键点的位置姿态信息.根据装配过程是拆卸过程反演的原则,通过“拆卸引导”形成零部件的装配路径,经过多次人机交互调试最终实现装配的最优路径.该算法的目的是生成无碰撞、无干涉的优化装配路径,从而实现虚拟环境中零部件更快捷、有效地装配.     

面向装配工序交叉的虚拟装配工艺信息模型

虚拟装配工艺规划中目前大都采用装配顺序描述装配过程,但尚无法表达装配工序交叉和设计中的安装布置'捌整等问题.考虑设计阶段和制造阶段的装配要求,建立了基于装配任务的装配工艺信息模型.该模型以多层次的装配进程表达产品装配工艺过程,通过任务对象的交叉安装表达工序交叉和安装布置凋整,并给出了装配调整策略;针对冗余装配任务提出了装配任务合并方法.最后通过实例验证了文中模型的正确性和有效性.     

基于接触关系分析的装配序列规划

为了解决装配序列规划中的三维非正交装配方向自动选择问题,提出一种基于接触关系分析的装配序列规划方法.该方法根据装配几何模型自动提取零件间接触关系,由此确定模型中零件运动约束,根据该约束求解出每个零件的瞬时可行运动方向集;通过在可行方向上构建平移路径并作干涉检查,检测出当前可拆卸零件;重复上述过程,最终推导出装配序列分层图.最后通过实例验证了文中方法的正确性和有效性;实例结果表明,该方法在一定程度上可以提高装配序列规划的自动化程度.     

堆场龙门吊调度问题研究

在集装箱码头作业中,龙门吊是非常重要的码头资源,如何更合理地调度龙门吊对减少船舶在港时间,提高码头效率有重要意义。在综合考虑龙门吊在时间和空间上的不可跨越性以及其他约束条件的基础上,建立了龙门吊调度问题的混合整数规划模型,目标是使得集卡的等待时间最短。由于问题计算的复杂性,引进遗传算法来求解模型;算例验证了算法的有效性,与已有的模型进行比较,证明了该模型的优越性。     

基于防摇吊具的集装箱起重机半物理仿真系统

针对集装箱起重机学员培训周期长、安全性差等问题,提出一种基于3D图形渲染引擎（OGRE）的虚拟现实技术,实现集装箱起重机半物理仿真操作培训的方法。设计集装箱起重机司机室硬件操作平台,使用OGRE渲染引擎驱动集装箱货场的三维虚拟场景;建立防摇吊具摆动的动力学模型,模拟起重机吊具的残余摆动;并用以太网通讯实现起重机联动台等实物硬件与虚拟现实仿真软件的信息交互。解决仿真操作系统中的虚拟场景的驱动、吊具残余摆动的模拟、实物硬件与虚拟软件的实时通讯等关键问题。实验结果表明,该半物理仿真系统真实感强,对集装箱起重机驾驶训练有重要价值。     

岸桥大车平衡梁疲劳寿命预测

针对大车平衡梁裂纹的出现易导致岸桥疲劳事故的问题,基于虚拟疲劳设计方法,用MSCPatran分析大车平衡梁的静强度,用MSC Fatigue对大车平衡梁进行指定载荷历程下的疲劳分析,得到疲劳寿命分布云图,直观显示出结构各个部分的疲劳寿命,从而为岸桥大车平衡梁结构设计的改进和疲劳预测提供参考.     

基于DELMIA的发动机装配过程可视化仿真

为实现发动机的虚拟装配,用反装思路,通过DELMIA创建某汽油机拆卸路径来仿真装配过程.将产品开发过程中的产品设计和工艺设计2大重要环节在统一的软件平台上进行并行设计;在三维设计条件下,能利用DELMIA的数字化制造工艺（Digital Process of Manufacturing,DPM）与DELMIA工艺工程师（DELMIA Process Engineer,DPE）的数据交换提前安排制造计划.该方法可以实现生产、工艺与制造资源的虚拟协同设计,缩短设计周期,降低设计成本.     

虚拟现实技术在计算机组装实验的中应用

提出了虚拟计算机组装体系结构,实现了基于虚拟现实技术的虚拟计算机组装原型系统,探讨了在虚拟组装中Vega Prime场景的控制及渲染技术、碰撞检测算法以及计算机零件模型的实时编辑和定位等技术,并将其应用于实践,验证了所构建虚拟装配系统的可行性.     

基于仿真模型的集装箱码头排队系统分析

基于Witness仿真软件建立了集装箱码头桥吊服务系统的排队系统仿真模型,通过对M/M/m排队系统参数分析,发现随着服务台数量的增大,排队系统的性能逐渐变好。各指标的变化曲线存在拐点,拐点之后变化幅度不再明显,此拐点对应的x坐标值就是桥吊配置数量的最佳值。通过对比不同排队模型进行仿真分析,认为集装箱码头桥吊服务系统的M/M/m排队系统的工作能力和效率都更高,且性能更容易改善。研究结果对码头其它节点的排队系统的分析也有参考价值。     

浅谈虚拟微机组装技术的研究应用

提出了虚拟微机组装体系结构,实现了基于虚拟现实技术的虚拟微机组装原型系统,探讨了在虚拟组装中Vega Prime场景的控制及渲染技术、碰撞检测算法、及微机零件模型的实时编辑和定位等技术,并将其应用于实践,验证了所构建虚拟装配系统的可行性。     

基于混合模型的虚拟装配关键技术研究

针对虚拟装配中采用多边形网格模型引起的组件定位困难和碰撞检测精度低等问题,提出一种采用精确几何模型及其对应的多边形网格模型的混合模型作为底层数据,支持精确装配的虚拟装配系统构造方法,并基于Parasolid和Vir-tools平台进行了实现。基于混合模型的碰撞检测能根据计算精度和时间要求自适应求解,在速度快的同时,满足高精度碰撞检测要求;基于混合模型的组件装配,采用离散采样点定义装配路径,通过装配几何约束交互式定义限制组件的运动范围,通过自由度规约、装配约束求解实现了零部件精确定位,通过四元数插值实现装配路径中零部件位姿的平滑过渡,能满足高精度的装配要求。该方法已经在开发的多个系统中得到验证和应用。     

采用边界拉伸的干涉检验方法与装配顺序规划

干涉检验及装配顺序规划为虚拟装配中的关键技术和重要研究内容。干涉检验的一般算法是用离散运动轨迹求得动态干涉,但其运动步长很难掌握。提出一种基于边界拉伸的干涉检验方法,将离散干涉检验转化为连续干涉检验,减少了运算量,提高了效率。并在此干涉检验算法基础上,进一步对装配顺序进行规划。实践表明,方法行之有效。     

移动式起重机吊装路径规划仿真平台设计

针对移动式起重机吊装路径规划的过程、结果难以直观显示,算法性能测评困难等问题,设计并实现了一款面向移动式起重机吊装路径规划的仿真平台。给出平台的系统框架,具体介绍路径规划、可视化的设计,用一个实例验证其可用性和有效性。实例表明,平台可实时显示搜索树(图)的生长过程、规划所得的路径及其吊装过程,同时可进行算法性能的自动测试,有助于吊装路径规划算法的研究。