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。     

一次性卫生用品生产线调向装置圆柱凸轮机构CAD／CAM系统

结合摆动从动件圆柱凸轮机构在一次性卫生用品生产线上调向装置中的应用,针对圆柱凸轮设计和制造的技术 难题,根据摆动从动件圆柱凸轮轮廓曲面的方程,基于两重包络法,推导出非等径加工摆动从动件圆柱凸轮的刀具轨迹 方程。并根据布尔差运算原理和展成法加工原理,基于三维软件的二次开发接口,完成了圆柱凸轮的三维参数化精确建 模和CAD/CAM系统开发。应用结果表明该系统能准确加工出调向装置中的圆柱凸轮,且成本低。该系统的开发能有 效提高圆柱凸轮的设计和制造效率。     

基于UG的通用凸轮曲线二次开发技术

凸轮曲线是凸轮驱动从动件的运动曲线,它影响到凸轮机构的效率、精度以及寿命,故在凸轮设计中十分重要。为快速有效地进行凸轮机构设计,[HTH]总结推导了通用凸轮曲线公式,综合应用Visual C++6.0、UG/OPEN MenuScript、UG/OPEN UIStyler和UG/OPEN API等开发工具,开发了基于UG软件的通用凸轮设计模块,提高了凸轮机构设计效率。     

苹果自动套袋机结构设计

针对目前苹果套袋时存在人工套袋操作不便、效率低等问题，课题组设计了一种苹果自动套袋机。该设计采用了四连杆与曲柄滑块结合的开口机构，以提高开袋效率；采用三合口束口、扎口机构，以对市面一般果袋进行束口和扎口工作；采用基于光电开关的位置检测模块，通过闭环控制来实现各机构动作的流畅衔接。模拟结果表明：该设计不仅具有操作简单、稳定可靠等特点，而且有效提高了中大型果园的套袋效率。该设计能有效满足苹果套袋的要求。     

基于模块化设计的全自动纸箱包装机

针对现有的纸箱包装机存在的占地面积大、设备昂贵及使用有局限性等问题,课题组设计了一种结构简单,能够满足多种用途的纸箱包装机。采用模块化设计思想,设计了纸板进给、纸箱成型、折页封口和成型输出等模块;介绍了不同模块的结构组成以及工作原理;应用CATIA软件完成包装机的三维结构设计;介绍了包装机的硬件组成与控制原理：设计了应用于纸箱包装机的移动凸轮轮廓曲线,并通过CATIA软件对其进行了运动仿真分析,验证了凸轮轮廓的正确性。应用结果表明该包装机具有安全可靠、组合灵活等特点。课题组所设计的纸箱包装机械能够实现高效、安全及快速地包装。     

圆柱凸轮的批量数控加工

通过对凸轮形状及加工工艺的分析。找到了在三坐标数控铣床上加工批量圆柱凸轮的可行方案,并有针对性的采取对策,对三轴数控铣和加工程序进行了小小的改造和修改。从而解决了原来只能在四轴加工中心上加工,加工成本高且效率低的问题。     

立式罐变形检测中三维点云数据处理方法

针对常规立式罐变形检测方法劳动强度大、效率低、自动化程度不高等缺点,提出了一种基于三维激光扫描技术的立式罐变形检测方法。分析了基于三维激光扫描技术的立式罐罐体圈板半径、圆柱度、垂直度和高度的计算方法,并使用三维激光扫描仪和全站仪对某立式油罐进行对比试验。试验结果表明:提出的数据处理方法可以准确计算出立式罐变形检测所需尺寸信息,为立式罐变形检测提供了新的途径。     

折纸启发的空间可折展末端执行器设计

为解决多自由度可折展机构及折纸机器人等末端执行器的控制问题，课题组提出了一种外部链节间接控制刚性折纸机构的方法。该方法中的机构无需组装，降低了系统的复杂性，且单自由度驱动可使得刚性折纸机构可逆地折叠和展开。课题组将刚性折纸机构与单环闭链机构进行结合，提出了一种空间可折展末端执行器；该末端执行器采用3个固接Bricard机构为外部链节，只需要1个旋转驱动即可控制空间3自由度末端执行器的折展过程。课题组首先对外部链节进行了运动学分析，然后对外部链节进行驱动设计，最后对整个末端执行器进行仿真实验分析。结果表明在外部链节的控制下，能够实现单个驱动控制3个自由度末端执行器的同时收放，验证了理论分析的正确性。用外部链节控制刚性折纸机构的方法只需要最小的驱动力可实现复杂的运动。     

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。     

高速全自动大桶水检漏装置设计

针对现阶段大桶水回收桶破损后难以被检测出来，导致投诉率高、生产及运输成本增加的难题，笔者设计了高速全自动检漏装置。采用高压真空压力检测，通过压差变化判断桶有无破损并对破损桶进行准确剔除；采用可调机械结构满足对多种桶型的检测；采用浮动接头设计实现稳定定位和精准密封；采用PLC控制踢桶模块剔除不合格桶。实际生产使用表明：产能较之前提高了50%以上，准确率提高了15%。该设计降低了工作人员的劳动强度，提高了生产效率，降低了漏检率。