焊缝跟踪装置冷却系统设计

摘要：为了提高焊接质量和焊接效率，需设计相关的焊缝辨识与跟踪装置，从而实现自动化焊接。而焊接时产生的高温环境对该类装置的正 常工作构成威胁，因而其附属冷却系统的设计尤为重要。通过建立该类焊缝跟踪装置的三维全尺寸仿真模型，设置相关的边界条件，采用标准的k e模型进 行仿真，获得其内部完整的流场和温度场，并分析和完善其冷却效果。结果表明，经气体强迫对流换热后，该类装置的温度明显下降且分布较为均匀，冷却系统 符合相关需求。     

紧固件自动涂胶设备关键结构设计

针对紧固件手工方式涂胶存在的加工效率低、涂胶不均匀、胶液浪费等问题,本文对紧固件自动涂胶设备进行了 开发设计。采用螺旋槽式输料结构,实现了零件的自动排序和上料;设计了由间隙可调式导轨、气动系统和分离圆盘组 成的驱动机构;利用配合运动的方式,设计了紧固件的涂胶机构,包括涂胶片、摆动臂、旋转电机、顶推套筒及驱动气缸, 实现了对排序零件的自动连续涂胶。结果表明该设备自动化程度较高,零件加工范围广,涂胶均匀,同时避免了手工涂 胶对人体产生的伤害。     

新型全自动高精度板材贴膜机设计

针对目前主流的板材贴膜机在使用过程中存在自动化程度低、贴膜效率低及贴膜质量差等问题，笔者提出了一种新型全自动高精度板材贴膜机设计方法。采用真空吸附的结构装置来实现自动贴膜；通过单轴机械手驱动滚刀等结构的方式实现自动横向割膜；采用2组分切圆刀等结构实现自动纵向割膜。结果表明：采用该板材贴膜机能显著提高贴膜的精度，减少贴膜与割膜所需的时间。改进后的板材贴膜机提高了贴膜效率及贴膜质量，提升了企业经济效益。     

瓦楞纸板定向卸垛机设计

不同朝向堆叠的瓦楞纸板在进行卸垛时，存在人工劳动强度大以及机械无法定向卸垛等问题，课题组设计了一种瓦楞纸板定向卸垛机。提出了基于堆垛特征的卸垛机结构及工作流程；为实现相机采样位置的调整，视觉检测装置中包含了直线滑台和同步带组件；采用丝杠螺母副和直线导轨设计了推纸板装置，实现对瓦楞纸板垛的推挤；采用齿轮齿条机构和直线导轨设计了托纸板装置，实现对瓦楞纸板垛的托起；压纸板装置和吸纸板装置采用气缸驱动，实现对瓦楞纸板垛的按压和吸取。结果表明：该设计能够提升生产效率，减少人力并降低劳动强度。该设备能对以不同朝向堆叠的瓦楞纸板进行定向卸垛，满足了生产需求，为瓦楞纸板的定向卸垛提供了新思路。     

全自动弹簧床芯生产线研究

设计全自动弹簧床芯生产线可实现自动钢丝进料、自动加工床芯,大幅提高弹簧床芯生产效率.该生产线包括床垫弹簧自动卷绕装置、自动串簧装置、自动输送装置、自动串簧机及基于PLC可编程控制器自动控制系统.通过改进全自动床芯生产线的自动化工艺生产过程,采用机械机构与电气控制,实现钢丝自动卷成弹簧,自动弹簧送料到串簧机,然后上下同时串簧、组装,串簧钢丝自动切断、两端打结和自动堆料.     

冷弯成形轧辊快换机组设计

针对更换轧辊过程中存在劳动强度大、效率及调节精度低等问题，课题组设计了一种冷弯成形轧辊快换机组。该机组采用PLC作为系统控制器，结合传感器检测信号与人机交互界面指令信号设计了轧辊位置自动调节系统，通过控制伺服电机驱动左轮转盘装置旋转来实现换辊过程，并利用槽销连接实现装置周向固定；利用伺服电机驱动蜗轮减速器运动，进而使得丝杠带动左轮转盘装置上下移动产生位移；采用限位开关标定转盘零点位置，通过位移传感器监控轧辊移动距离并构成闭环控制系统，从而精确调节轧辊间距；对机组关键部分进行了选型与有限元强度校核。结果表明：该机组能显著提高换辊精度及效率，提高自动化水平。该机组能完成6种规格轧辊的自动更换过程及辊缝精确调节，为冷弯成形机组的设计与改进提供了新的思路。     

基于图像处理的渗碳齿轮内氧化定量分析系统

为了实现渗碳齿轮内氧化自动测量评级，课题组提出了一种基于图像处理的内氧化最大深度测量方法，并设计了一种内氧化定量分析软件。首先，对采集的金相图进行预处理，降低金相图的噪声并去除点状形态的内氧化组织；其次，针对光学显微镜成像过程中边缘模糊问题，提出了一种基于灰度变化率的K均值算法，改进后的算法能够有效地分割内氧化组织与背景区域；最后，利用亚像素对内氧化组织边缘进行计算，提高了最大深度测量的精确度。对15组齿轮内氧化金相图进行了测量实验，结果表明误差均在2%以内，验证了测量算法的有效性和可靠性。该系统实现了内氧化自动评级功能。     

移液器吸头自动送料机构设计与仿真

针对目前移液器装载机的欠缺，课题组设计了一种新型吸头自动装载系统。采用模块化的设计思想，设计了自动送料机构的3个模块：自动送料模块、输送模块以及装盒模块，实现了吸头的自动整理上料；采用解析法分析了凸轮的运动理论以及吸头的输送过程；采用ADAMS虚拟样机技术对自动送料和输送过程进行了仿真分析。仿真结果表明该吸头自动送料机构能够满足吸头自动装载的应用要求。该装置不但适用于移液器吸头的自动送料，对其他小零件送料也有一定的借鉴意义。     

平面迹线油箱自动焊接机

汽车油箱是用缝焊机将上下2部分焊接而成的。焊接迹线是不规则的平面曲线。自动焊接机采用仿形内齿圈,用内齿轮传动与直线导板约束,实现焊接迹线;用力矩电动机驱动解决运动同步问题;用肘杆装置承载油箱与托盘重量,可使其几乎无阻力地在平面内任意运动。使用该焊机可实现油箱自动进给进行焊接,降低了人工劳动强度,提高了生产效率。     

立体标签自动贴标机结构设计

为了减少在产品包装环节中的人员参与,提高包装环节的自动化程度,研制了一种用于立体标签的自动贴标机。 根据产品贴标的流程,采用Pro/E软件进行三维建模和零部件的优化设计,包括传送机构、标签推进机构和折弯机构。 折弯机构中采用了折弯翻板实现对标签的折弯控制;自动贴标机各机构均采用了独立的电机控制,控制系统采用PLC 技术和变频器调速控制,设计了电动机正反转的控制电路图。通过对机械结构和电气控制系统优化设计,得到了满足设 计要求的自动贴标机机构设计参数,实现了对厚度为0.5 mm纸质标签纸的2次折弯并实现贴标过程。该自动标签机的 使用实现了包装过程的自动化,提高产品的包装效率。