Roll-to-Roll薄膜烫装拉链设备模切机构设计与优化

目的 为Roll-to-Roll薄膜自动烫装拉链设备设计一种模切机构,以实现薄膜模切虚线任务。方法 设计一种由偏心轴滑块机构及可移动切刀机构组成的模切机构,机构由伺服电机驱动。建立模切机构的动力学模型,通过粒子群算法优化机构参数,减小机构往复运动惯性力,从而减小由于惯性力产生的振动,降低伺服电机控制难度;在Adams中优化模切机构,设计减振装置柔性连接滑块与切刀机构,对模切机构的减振性能进行进一步优化。结果 偏心距为7mm、连杆圆心距为82mm时,机构往复运动的惯性力比优化前最大减小了21.47%,偏心轴滑块机构因惯性力产生的振动减小。减振体设计为直径50 mm,高度20 mm的丁腈橡胶块,切刀机构位移变化量为0.41 mm小于0.5 mm,满足设计要求。切刀机构x向加速度变化幅度减小,y向加速度突变消失,振动明显减小。结论 薄膜自动烫装拉链设备模切机构惯性力小,工作稳定可靠,易于伺服电机控制。     

H-结构薄板纵弯复合模态驱动的压电直线电机

为高性能压电直线电机设计奠定基础,推出基于H型振子的直线电机并利用该振子两纵向杆面内一阶纵振与二阶弯振驱动电机。研究电机的驱动机理并从理论上阐释振子纵杆驱动端质点的椭圆运动形成过程;建立振子有限元模型并对其工作模态、灵敏度、谐响应进行分析;优化振子结构尺寸,完成电机装配结构设计并制作出振子、电机实物;对振子进行模态试验,结果显示该振子不仅具有预设的工作模态,且在正常激励条件下,驱动端纵、弯振幅值分别可达1.2 μm,1.4 μm。研究表明,该电机有望产生较大速度与动力。     

模切刀刃口手工锉磨要点

我厂印刷生产的啤酒商标(贴在啤酒瓶上的商标)最后成型是以专用的模切刀装在MWB—184型半自动卧式模切机上,将矩形或方形的半成品商标裁切成各种形状的成品商标。这种模切刀的刃口形状也是根据商标的外形而设计的,通常都是曲线形。所以,这种模切     

纵弯复合多自由度球形超声电机的研究

摘 要：目前国内外对多自由度超声电机的研究和应用尚属探索阶段,出现了多种结构的多自由度超声电机。本文提出了一种新型单振子纵弯夹心换能器式超声电机结构,由单一驱动足产生多自由度振动轨迹,驱动球形转子作多自由度运动;对十字交叉换能器做了模态分析,对纵振和弯振做了模态简并;建立了驱动足的运动轨迹方程,并仿真分析了典型驱动方式下驱动足的振动轨迹;试验测试了样机转子绕X、Y、Z轴转动的速度与电压之间的关系和转矩与速度之间的关系,计算了相应情况下电机的最大效率;电机旋转方向与分析结果一致。
     

模切刀刃口锉磨及值得注意的问题

我厂印制生产的啤酒包装商标（贴在啤酒瓶上的包装商标）最后成型是以专用的模切刀装在MWB－１８４型半自动卧式模切机上,将矩形或方形的半成品商标裁切成各种几何形状的成品包装商标。这种模切刀的刀口几何形状也是根据商标的外形几何形状而设计的,通常都是曲线形。所以,这种模切刀用钝后的刃口磨削不能在磨切纸刀的磨刀机上刃磨。我厂对此的处理方法是采用手工锉磨处理。锉磨用的锉刀为金钢性分粗、细两种,锉磨时先用粗的金钢锉锉削一遍,后用细锉修整;也有的是用圆柱形细砂轮夹在手枪电钻上,开动手电钻,用砂轮对模切刀的刃口粗…     

激光切割模切板的能量平衡方程

在分析激光切割模切板的机理和切割时的能量分布的基础上,建立激光切割模切板的能量平衡方程,该方程可用于指导生产实践,优化切割工艺参数.结果表明:切割速度随激光功率的增大迅速增大,近似线性关系;激光功率随模切板厚度的增加而上升,呈线性关系;切割速度随着模切板厚度的增加而降低,呈双曲线关系.     

伺服电机驱动扭矩和惯量的研究与讨论

该文通过具体伺服电机的惯量参数,设计100倍惯量的旋转负载,按照预先设计好的多种速度、加速度的运动参数进行伺服电机驱动试验。在各工况的运动参数下监控伺服电机实时扭矩的输出情况,对实际输出的参数进行对比和分析,详细了解伺服电机的实际驱动性能,研究惯量比对系统运动的影响。通过试验验证了电机扭矩的使用方法,详细解读了各运动阶段中正确使用电机的对应参数,并得出在工业自动化设备的驱动系统中惯量比对驱动系统并无影响的结论。     

基于高斯过程回归预测的舞台机器人避撞路径滚动时域规划

针对移动舞台机器人的避撞运动规划问题,提出基于高斯过程回归和模型预测控制(MPC)的方法。在获取舞台环境中运动体位置信息后,使用高斯过程回归方法对运动体位置进行预测,再利用运动体的未来位置信息,将控制时域内存在的碰撞风险作为硬性约束,在线优化求解移动机器人未来一段时刻的局部最优速度轨迹。进一步驱动移动舞台机器人跟踪规划速度,实现对移动舞台机器人运动轨迹的实时滚动规划与跟踪。最后在两类舞台场景下,仿真验证了本文方法的有效性。     

一种细长形非共振式压电直线电机结构优化设计EI北大核心CSCD

设计出一款基于桥式放大机构的细长形非共振压电直线电机,该电机尺寸为29 mm×5 mm×3.5 mm,论述了其工作原理,建立了物理模型并基于能量守恒原理推导出位移放大机构放大倍数的数学模型,通过仿真和试验验证了数学模型的正确性。根据数学模型得出了影响电机力学性能的各种结构参数,进而对结构参数进行了优化,最后研制出优化后的样机,并对优化前后的样机力学性能进行试验对比。试验结果显示,当两个驱动信号相位差为90°时,电机的输出驱动力达到最大;优化后的电机在峰值驱动电压为140 V、偏置电压为70 V、保持力为2.2 N的情况下,电机空载最高转速从6.69 mm/s线性增加到7.67 mm/s,速度载荷特性比优化前有明显的提升。研究结果表明,通过建立正确的数学模型能有效分析出影响电机性能的关键结构参数,改进后的电机力学性能得到显著提升。     

一种热封剪切装置的设计与仿真

目的为了实现大型或多件物品热收缩包装过程中薄膜高效精准的热封、剪切,设计、分析并优化一种热封剪切装置。方法基于双膜裹包和热封、剪切工艺要求,从机械设计角度出发,结合生产实际,对机械结构进行设计,并进行运动仿真和结构优化。结果通过仿真分析,证实切刀和热封板之间实现了"先封后切"工序,一次热封剪切过程持续时间约为1 s,热封板间工作压力约为250 N,装置的整体工作性能良好。结论该装置设计合理、工作稳定、动作精准,能够实现热收缩包装中的热封剪切功能。     

模切机双肘杆机构的计算机仿真

利用SolidWorks对模切机的双肘杆机构进行了建模与仿真,并分析了部分构件的运动特性.为此类机构的运动分析提供了一个比较容易掌握但相当精确的方法,提高了双肘杆机构设计的效率和质量.     

平压平模切机驱动机构创新设计及理论分析

传统的全自动平压平模切机是以双肘杆机构作为驱动机构,这种完全的机械结构,导致传统模切机存在很多弊端,并且不利于实现数字化控制。因此,综合目前的研究成果,通过结合气液增压系统和机械增力机构,形成了模切机驱动机构设计方案,并对方案进行了理论分析,得出了方案的优点、存在的问题以及需要攻克的技术难题,形成了比较完善的模切机驱动机构设计方案。     

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.     

大幅面高速重载模切机动平台传动肘杆分析及设计

目的 利用Ansys有限元软件，对模切机肘杆进行分析及优化设计，实现高速重载模切机动平台高精度、高可靠性、高速平稳运行。方法 采用Adams动力学分析方法，对传动肘杆运动的位移、速度和加速度进行分析，得到其曲线，分析其是否满足重载高速运动工况下模切机的运动规律；利用牛顿-欧拉方法求解复杂多刚体运动系统动力学问题，求出下肘杆受力的数值解，利用有限元分析软件对动平台传动肘杆进行有限元分析，得到在加载一定压力下的应力、应变的云图，并与数值解进行对比分析，判断下肘杆机构是否满足重载的需求。结果 得到了肘杆部件的应力云图和变形云图，及其各个零件的最大应力，应力最大值为469.1 MPa。结论 利用有限元分析的手段，从理论上指导模切压力试验平台的结构优化设计，提高了设计的准确性，缩短了产品的试制周期。     

基于TRIZ理论的模切压力试验平台设计与分析

目的 利用发明问题解决理论(TRIZ)设计一种试验平台,来解决模切机上的模切压力难以直接检测的问题。方法 首先文中引入光纤Bragg光栅传感器来检测模切压力,针对光纤Bragg光栅传感器自身特点,结合TRIZ理论中的因果链分析与完备性法则,形成直接检测模切压力的初步设计方案。其次利用矛盾解决原理提高初步设计方案中的稳定性、测量精度和抗变形性,并通过物质–场模型分析法对初步设计方案中的底座结构进一步优化,得到试验平台的总体设计方案。最后对试验平台的关键零件进行静力学分析和模态分析。结果 关键零件——顶板的最大应力和最大变形量分别为77.063 MPa、0.525 24 mm,表明强度和刚度均满足要求,并且不会发生共振现象,验证了基于TRIZ理论设计的试验平台可以满足光纤Bragg光栅传感器的工作要求。结论 利用TRIZ理论来指导模切压力试验平台的创新设计,为精确测量模切机的模切压力提供了新方法。     

基于PLC与伺服的枕式包装机电子凸轮特性设计

目的分析枕式包装机横封旋转轴的运动特点和规律,提出一种基于PLC、伺服放大器和伺服电机的电子凸轮系统,用于代替现有凸轮机械结构。方法研究枕式包装机横封轴的机械结构和运动轨迹,采用物理建模法建立运动模型,重点论述电子凸轮的运动过程、模型建立和关键参数的求取。结果与传统高阶次数学模型相比,该模型简单且易于编程实现,同时提高了横封旋转轴运动过程中不同时间点速度的可控性,实现了柔性变速旋转。结论解决了因机械凸轮长期磨损造成精度损失而导致裁剪效果、包装精度变差等问题,从而提高了包装精度,增加了横封切刀的寿命,减小了设备机械振动。     

径向环形编织机机电一体化系统建模及控制策略研究

针对径向环形编织机电气特性与机械特性的差异导致的编织机电机易超载甚至被烧毁的问题,建立了编织机机电一体化系统模型。该模型包括编织环模型和牵引滑台模型,其中编织环模型由88个齿轮的闭合传动与4个永磁同步电机的同步驱动耦合而成,牵引滑台模型由永磁同步电机的驱动与滚珠丝杠的运动耦合而成。为了解决编织环上4个电机因齿侧间隙等的存在造成的负载不均,提出了转矩均衡控制方法,即：主电机受速度环和电流环双环闭合控制,从电机只受电流环控制;主电机速度环的输出量作为从电机电流环的给定量。为了较快地使编织环电机组的转速与滑台电机的转速满足协同关系,提出了跟踪性能与同步性能解耦控制方法即交叉耦合解耦控制方法,将跟踪误差补偿量按一定比例关系缩小至幅值以下,以凸显协调误差补偿的效果。进行了现场实验,结果表明,采取所提出的控制策略能够使编织环4个电机的输出转矩相差较小,而且在电机启动与加减速阶段可以使编织环主电机与滑台电机的转速达到协同要求的时间大幅缩短。根据控制策略设计了编织机伺服控制系统。研究结果对织物编织质量的提高起到了重要的指导作用。     

高速重载模切机动平台运动分析及结构优化设计

目的 利用Ansys有限元分析软件,对模切机动平台进行分析及优化设计,实现高速重载模切机动平台高精度、高可靠性、高速平稳运行。方法 采用有限元分析软件对现有的动平台进行有限元分析,在加载一定压力情况下,得到平台的应力、应变以及位移云图,判断现有动平台是否满足重载的需求,同时得到可以进行优化的位置及空间;对优化后的动平台进行有限元分析,将得到的应力、应变以及位移结果与优化前的进行对比。结果 优化后的动平台整体质量减小了157kg,加载相同载荷的情况下,优化后的动平台最大变形量减小。结论 利用有限元分析的手段,可以从理论方面指导模切压力试验平台的结构优化设计,提高设计的准确性,缩短产品的试制周期。     

A single-element tuning fork piezoelectric linear actuator

This paper describes the design of a piezoelectric tuning-fork, dual-mode motor. The motor uses a single multilayer piezoelectric element in combination with tuning fork and shearing motion to form an actuator using a single drive signal. Finite-element analysis was used in the design of the motor, and the process is described along with the selection of the device's materials and its performance. Swaging was used to mount the multilayer piezoelectric element within the stator. Prototypes of the 25-mm long bidirectional actuator achieved a maximum linear no-load speed of 16.5 cm/s, a maximum linear force of 1.86 N, and maximum efficiency of 18.9%.