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。     

基于PLC的自动搬运空调机械抱手控制系统设计

针对工厂生产线之间采用人工搬运空调存在安全隐患大、效率低等缺点,提出了一种基于PLC的自动搬运空调机械抱手的控制系统。机械抱手设计方案以三菱Q系列PLC为控制核心,设计了系统的总体控制模块,包括气动控制模块和电路控制模块。气动控制模块实现抱手夹紧和松开的功能;电路控制模块实现信号的接收和处理功能。课题组采用伺服电机实现抱手和滑板上下移动,采用步进电机实现机械抱手左右移动;根据顺序动作的控制思路,设计软件控制程序;采用GX Works2软件实现机械抱手手动、回原点、自动、自行检测、报警等控制功能。应用结果表明系统具有运行稳定可靠、方便快捷等特点,且可有效提高工厂空调的调度管理能力。本系统能改善人工搬运空调安全隐患大的状况,提高了空调的运输效率。     

餐具横压延链条式自动送料机

传统的制作金属餐勺的横压延工艺中,采用横压机手工操作,生产效率低而且不易操作。研制开发的自动送料机,采用链条式输送,控制采用PLC程序,具有自动上料、多种形式的自动翻转、自动卸料功能,可实现生产自动化。与传统的手工操作相比,自动化的送料机控制方便、生产效率高、安全可靠。     

基于PLC的轴承加球机控制系统的应用研究

针对球轴承装配过程主要依赖人工加球,装配效率低、加球准确度、精度不高等存在的问题,提出了一种基于PLC的自动轴承加球机方案并进行控制系统的研究和设计。方案以液压为动力,用PLC结合多个传感器进行精准控制。研究结果表明,该方案提高了轴承的定位精度和加球的精准性,系统调节方便,可更好地适应不同型号球轴承的加球,具有较好的柔性。     

汽车接插件注塑生产在线质量检测系统设计

目前汽车接插件进行质量检测时,人工抽检存在效率低、检测准确度不稳定等缺点,课题组设计了汽车接插件注塑生产在线质量检测系统。基于嵌入式技术,设计了由监测、检测和反馈3大模块构成的检测系统结构及实现方式;采用机器视觉技术,设计了汽车接插件的自动化图像检测模块;采用PLC技术,实现了整个质量检测系统的自动闭环在线运行。测试结果表明该系统具有快速、精准可靠等特点,也可应用于其他注塑产品的在线质量检测与控制。该系统能提高汽车接插件质量检测的效率与稳定性。     

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.     

粉粒及块状物料包装流水线自动封口机设计

针对粉粒及块状物料的大容量包装流水线中灌装至封口环节普遍存在一定脱节,需要人工全程干预,存在劳动强度大、生产效率较低等现状,设计了粉粒及块状物料包装流水线自动封口机。自动封口机的压紧部分采用双边驱动的平行四边形连杆机构,实现包装袋袋口热封后的密合;通过对进料口、封口、出料及调姿部分的机械结构设计,配合以STM32芯片作为自动控制的核心,辅以各相关传感器的信号采集与处理,实现粉粒及块状物料包装流水线自灌装到封口流程的全程自动化运行。通过对关键部件的静力学与运动学仿真分析及核心机构的试制与调试,验证了所设计设备具有良好的运行稳定性与可靠性。该设计能够降低劳动成本,提高生产效率。     

数控锁孔机控制系统设计

为了提高数控锁孔机的加工准确性、稳定性及加工效率，课题组提出了一种基于ARM Cortex M7内核的ARM平台嵌入式控制系统。采用正则表达式的译码方法，设计了人机交互模块；基于7段柔性S形加减速控制算法设计了伺服电机驱动模块；设计了MCU主控模块、接口电路模块和整个系统的电源管理模块，并根据每一模块的功能需求设计了相应的控制软件。经过测试验证表明：该控制系统操作简单，实现了快速和稳定的精确加工，提高了生产效率和加工质量，降低了加工成本。该系统能使数控锁孔机实现自动化生产。     

基于机器视觉的冲床自动化布料算法研究

针对冲床落料的完成主要靠人工操作,劳动强度大和生产效率低下的问题,提出了实现冲床自动化布料的机器视觉算法。介绍了机器视觉系统的整体结构设计,着重研究了系统中图像采集模块、图像处理模块和控制模块,并对图像处理中自动布料算法的实现过程和优化过程详细阐述。自动布料算法的提出能够实现对不规则板料自动布料和落料工艺,以最小的成本,提高不规则板料的利用率和加工效率,能够大幅度提高中小企业的经济效益。     

微型断路壳上料控制系统设计

针对微型断路器装配过程中存在生产效率低、一致性差等缺点,提出了基于PLC控制器的微型断路壳上料控制系统。课题组设计了上料控制系统的机械结构,介绍了上料机构的组成和连接方式;采用伺服电机实现上料机构的精确控制;设计了上料控制系统的硬件组成以及工作原理;采用以太网的通信方式提高数据的传输速率;设计了控制系统的上位机显示界面。控制系统运行结果表明,断路壳上料机运行稳定、结构简单、成本低,有效提高了整个装配生产线的装配效率。     

蓄电池生产线极板上料装置

针对蓄电池生产线包封工序中存在大量手工上料,铅粉危害操作人健康,提出了极板自动上料的方案,分析比较 各方案的优缺点,设计了极板上料装置。极板上料装置投入运用后,解决了极板包片机上料的瓶颈,降低了工人劳动强 度,提高了劳动生产率     

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。     

自动全方位纸箱折页封箱机的设计

针对市场上纸箱包装需求量大,且对纸箱包装效果要求高的情况,为了减轻纸箱包装工的劳动强度,在现有包装 生产线的基础上,设计了一种自动全方位纸箱折页封箱机。该设备由机架、折页机构、夹箱机构和毛刷机构等组成。利 用光电感应技术,基于三菱PLC设计了该机的控制系统。该设备能自动适应各种尺寸规格的瓦楞纸箱,完成不同规格 纸箱的封箱要求;同时,在光电感应的基础上,设计了自动夹箱机构,实现了有序封箱。该设备能扩大纸箱包装范围、提 高包装质量、降低劳动强度。     

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。     

杀菌釜全自动进出料台车

针对八宝粥罐头杀菌笼进出杀菌釜一直由人工完成,存在效率低,劳动强度大,可靠性差的问题,提出了一种杀菌釜全自动进出料台车设计方法。主要设计理念为装满八宝粥罐头的杀菌笼放置在台车轨道上,随台车运送到杀菌釜,杀菌釜内有与台车相对应的运送轨道,通过电机控制两端推块翻转,顺利实现将杀菌笼推进和拉出杀菌釜。     

袜子挂标包装机技术方案设计

为了解决目前袜子包装作业中存在的工人劳动强度大、生产效率低等问题,设计了一款可以实现供袜、插挂钩、 订标等操作的包装机技术方案。通过几种不同包装结构的对比分析,选定易于展示且低成本的包装结构。在对人工作 业工艺的分析和研究的基础上,提出简洁且适应机械化操作的作业工艺。结合传统工艺路线和实际需求,创新性提出结 构紧凑、方便合理的集中式工艺路线。确定了满足工艺要求的关键执行机构原理,为后期样机试制和产业化进程打下 基础。     

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。     

基于STM32的制管机人机界面系统

为了提高制管机的人机交互性,课题组设计了基于STM32控制器的人机界面系统。在硬件设计方面采用四线电阻式触摸屏,CPU采用基于ARM9内核的32位处理器芯片的S3C2416;在界面设计方面,引入了自主研发的组态软件参与设计,在软件编程方面,用面向对象的方法,实现触摸屏与上位机软件的数据传输;通过对通信协议的研究,给出了STM32与触摸屏通信的软件实现流程图,完成触摸屏与STM32的数据交互。经调试表明系统运行稳定、响应速度快、通用性强。该设计在制管机系统中能够基本达到预期显示和控制效果。     

桶装水灌装机优化设计

针对现有桶装水灌装生产线中灌装机产能较低、产品适应能力差的缺点,提出了能够适用于19升、17升、11升等多种桶型的高速柔性化灌装机的设计方案。灌装机的灌装头采用气动比例调节阀搭配传感器进行闭环控制,使得灌装液位精确,减少液体飞溅;进瓶装置采用星轮拨爪和由伺服电机驱动的链条传动装置联动的方式,实现水桶的精准拉距,实现多种瓶型快速切换的功能;瓶盖输送机构,结合盖子杀菌柜,实现在线杀菌功能,安全可靠。应用结果表明文章的设计能改善原有桶装水灌装机柔性差、速度慢、可靠性低的现状。优化设计的桶装水灌装机提高了生产效率,降低成本。     

基于ANSYS分析的安全阀研磨支架优化设计

针对目前安全阀阀座维修效率低,劳动强度大的难题,开发出新型阀座研磨维修设备。采用SolidWorks软件建 立研磨机构三维实体模型,根据理论力学原理对支架梁结构进行受力分析,将分离的支架模型导入Workbench中。基于 ANSYS静力学分析理论,对支架机构进行静力学分析,分别得到应力云图、变形云图。依据工程材料轻量化设计原则, 对支架进行综合优化设计,并从理论上验证支架结构的安全性能。对比优化前后支架主要参数的变化,结果表明：优化 后支架的质量和体积减少38. 7%,有效降低了生产成本。