铁路接触网巡检无人车自动定位系统研究

铁路接触网对铁路正常运行起关键作用,目前国内对铁路接触网进行定期检测需耗费大量人力和时间,效率较低。我国电气化铁路发展迅速,铁路接触网检测和维护方法也迫切需要创新。为此,设计了一种自动巡检无人车,可实现铁路接触网的自动化检测,其控制系统以工控机为上位机,PLC为下位机。无人车作为一个载体,作业过程中,将接触网检测仪器置于工作平台,通过图像识别实现在接触网立柱位置准确停车。采用工业照相机获取图像特征,利用上位机图像识别系统实现图像特征处理,通过伺服电机驱动无人车自动定位到接触网立柱位置。

基于PMAC的四轴桁架机器人控制系统设计

现如今仓储、物流行业不断发展,在重复搬运重型货物时工作人员劳动强度极大。为了减轻工作人员负担,提高仓储、物流设备体系的自动化水平,提高工作效率,设计了能够搬运重型箱体的四轴桁架机器人。该机器人为用户提供多种操作模式,既可以单机运行,也可以联机运行接收总控的调度指令。控制系统的核心为工业控制计算机和可编程多轴运动控制器(Programmable Multi-Axes Controller,PMAC),利用PMAC实现四轴插补联动;执行机构为带有绝对值编码器的安川伺服电动机。

管道自动坡口机的研究与设计

坡口机是管道端面坡口中的重要基础加工设备。针对目前加工管道坡口方法的质量差、成本高、效率低、劳动强度大、质量难以控制等问题,设计了一种管道自动坡口机。介绍了管道自动坡口机的机械原理、控制原理、主要设备及功能。利用该管道自动坡口机可实现管道的快速装卸,可靠定位及夹紧,自动完成循环加工过程。通过企业使用证明,该管道自动坡口机性能稳定、操作简便,提高了生产效率,也提高了管道坡口端面质量。

凸轮从动件运动规律的分段建模方法及设计系统研究

提出了用于描述凸轮组合运动规律的分段建模方法,给出了初始值、等速、等加速、摆线、远休止和近休止6种分段模型和求解器原理。实现了基于分段建模的设计系统。通过叶片泵定子曲线的实例建模,验证了分段建模方法的可行性和实用性。

电封闭技术在行星减速器试验台研制中的应用

行星减速器是工程机械的重要部件,其性能好坏对工程机械有重大影响。实验台能够在行星减速器装机之前检测减速器的性能,避免行星减速器在装机之后出现问题,影响主机的质量。实验台采用电封闭技术,将负载转化产生的电量通过直流母线直接回馈电网,保证了系统的效率。实验台控制系统硬件主要由工控机、西门子S7-300PLC和西门子S120多轴驱动系统构成,实验的数据,如不同工况下的转速、转矩、传动效率和疲劳寿命,通过软件可以以图表等直观方式实时显示。同时还可实现历史实验数据的查询与打印、动作异常报警、自动检测、完成实验自动关机等功能。最终可自动生成WORD版图文并茂的实验报告。

个性产品设计系统研究

为了满足客户参与个性产品设计的需求,给出了基于B S多层结构模式的设计系统原理方案,探讨了零件信息模型、产品结构配置模型、系统集成的接口类设计等关键技术提出了用于齿轮变速箱产品的个性设计原型系统,讨论了相关模型的建立过程。

《机械设计手册》软件的设计与实现

本文从三个层次：基础数据的查阅、计算公式查阅与计算程序和机械设计方法与设计程序等分析了《机械设计手册》软件的功能需求，提出了相应的软件系统功能模块和系统框架，并给出了一个实用系统的实现。

自行式电气化铁路接触网检修车梯的研制

为了解决电气化铁路检修人员在检修接触网时安全系数不高和工作效率低的问题,设计了一种自行式电气化铁路接触网检修车梯。对车梯在铁路上的实际运行情况进行了研究分析,提出了对整个系统采用PLC控制的方案,并采用无线遥控器对车梯进行远程控制,实现了车梯的自动化,提高了工作效率,降低了劳动强度。车梯的梯架采用了可拆卸式的设计,根据工作情况可对车梯进行快速组装和拆卸,方便车梯的运输,通过抓轨装置和梯腿伸缩装置,防止了车梯在运行中倾覆情况的出现,增加了车梯使用的稳定性和安全性。

铁路接触网无人检测车控制系统设计

当前,国内铁路接触网上零/部件的检修方式主要为停电状态下的人工检修,这种检修方式既费时又费力。随着我国电气化铁路建设的快速发展,铁路的总里程数迅速增加,提高接触网上零/部件的检修效率显得越来越重要。为此,对接触网检修工作的实际情况进行分析,设计了一种铁路接触网无人检测车,该检测车可以根据用户的实际需要配载检测设备,通过北斗系统接收机的定位功能实现在距接触网立柱中心±20 mm处自动定位停车,自动调整YZ坐标平台的空间位置,使搭载的检测设备到达预定位置,对接触网相应零/部件进行检测。该检测车的控制系统以PLC为下位机,通过有线和无线通信的方式对该检测车各部件的动作进行控制,以工控机为上位机,一方面实现下位机的功能调用,另一方面对通过北斗系统接收机获得的定位数据和通过检测仪器获得的检测数据进行分析与处理,达到无人检测车的自动定位,从而实现接触网零/部件的自动化检测。

CAPP领域构件及构件库的研究

将构件技术引入CAPP系统开发,提出了基于构件的CAPP系统框架、领域软总线和领域构件模型,以及基于构件的CAPP系统集成过程和方法;讨论了CAPP领域构件的基本内容、构件的提取、分类和构件实现的方法;为提高构件重用度和柔性,在构件库管理中提出了功能驱动管理模型,通过实例验证了功能驱动管理的有效性。

用于CAI系统的积件技术研究

将基于构件的软件开发技术用于 CAI课件的开发 ,提出了基于 CAI微课件——积件的系统设计方法。从积件设计的基本原则、基本元积件设计、积件的脚本编写和积件管理等多方面论述积件技术的特点、涉及的主要内容以及技术实现的方式方法 ,对基于积件的

支持个性化产品设计的产品信息模型研究

个性化产品设计是客户直接参与的基于原型的可变设计。为了支持产品设计全过程,将信息模型分为面向概念设计阶段的功能结构模型、面向技术设计阶段的结构配置模型和面向施工设计阶段的零件部件模型,3个模型集成后形成一种能支持个性化产品设计的信息模型。在建模过程中,提出了建模3原则:集成性原则、装配性原则和可变性原则。采用面向对象设计方法,建立起基于多层原型类的信息模型框架,再由原型类的实例化实现对某个产品的信息模型描述。

全自动血库系统的研制

全自动血库系统针对血型鉴定方法做出了重大改进。传统血型鉴定方法主要包括玻片法和试管法。如今越来越多的使用微柱凝胶法,但是从加样到判读的整个过程都需要人工操作,不仅难以实现规范化和标准化,而且严重影响判读结果的准确性和可靠性。通过对上述问题的仔细研究,设计开发了全自动血库系统。全自动血库系统包括卡片集装孵育系统、卡片抓取及运输系统、离心系统和照相扫描判读系统,不仅可以实现血型鉴定的自动化,而且可以保存判读结果,为该领域的规范化、自动化提供了极大的发展空间。

滚筒式自动车牌压字机的设计与分析

以某车牌生产厂家使用的车牌冲压设备为研究对象,针对传统半自动化车牌冲压设备劳动强度大、效率低下、存在人为差错等缺点,提出了一种滚筒式自动车牌压字机。该压字机由四柱式液压机构、滚筒转动机构、铝板输送落料机构组成,实现了铝板的送料、冲压和落料的自动化加工过程。对压字机的工作流程进行了描述,并详细介绍了各个组成机构的设计思路和机械结构。对铝板字所需的冲压力进行了分析和计算,并利用ANSYS进行了滚筒的形变和强度校核,验证了压字机的可靠性。

升降横移式立体停车设备的设计

随着我国经济的快速发展,汽车越来越多的进入普通家庭,使得我国城市停车难问题日益加剧。机械式立体车库可充分利用土地资源,发挥空间优势,最大限度地停放车辆,成为解决城市静态交通问题的重要途径。叙述了较为典型的机械式三层升降横移式立体停车设备的工作原理和设计方法,并对立体车库的主要部分进行结构设计。根据车库施工现场场地限制与车库设计要求确定主体框架和各层载车板的结构形式与总体尺寸;重点设计了横移传动系统、升降传动系统以及安全防坠落装置的结构。

气门导管自动上料机的研制

针对气门导管人工上料工作强度大、工作效率低并且容易造成端面严重损伤等问题,运用概念设计的思想将整个上料机构分解为主机体机构,上料机构和横移机构等子功能机构,然后对各子功能机构的工作原理和驱动方式进行构思和系统化设计,将各子功能机构集成设计得到了一种新型气门导管自动上料机。运用Solidworks建立其三维模型,并且利用有限元软件ANSYS对其关键部位进行应力分析,详细论证了方案的可行性。从使用情况来看,自动上料机解决了人工上料所面临的一系列问题,完成了研制要求。

一种新型自动售餐机控制系统设计

为一款饭菜分装售卖的自动售餐机设计了控制系统,以工控机作为上位机,PLC为主控制器,触摸显示器为人机交互界面,工业无线路由器为物联网设备,步进电机和直流电机为执行机构,通过移动支付方式,对不同种类的盒饭进行组合售卖。该系统与现有的售餐机相比,将原有的整装盒饭化整为零,更多考虑了顾客的购买需求,盒饭加热效率更高。

基于ActiveX的机械设计资料查阅控件的设计

该文提出了基于ＡｃｔｉｖｅＸ的机械设计资料查阅控件的设计思想，在分析了机械设计资料查阅功能需求后，设计出控件的基本功能、属性、事件和方法，并给出了该控件用于Ｗｅｂ页面设计的实例，同时说明了使用控件的优越性。

机构仿真软件的研究与开发

基于构件的计算机图形设计方法,结合面向对象的软件设计方法,建立了一种机构仿真软件。该软件可以对构件进行定制,可以实现矢量化图形构件的绘制和机构的拼装,实现真正意义上的矢量图形软件。该软件使用了多刚体系统运动学理论,能进行多级杆组、多自由度的机构仿真,突破了局限于二级杆组仿真的瓶颈,体现出非常好的开放性和扩展性。

双滑块翻斗机构的设计及运动学分析

为了满足米线生产过程中对折搭挂式米线连续、快速、稳定取料和送料的需要,研制了一种新型的翻斗机构。根据翻斗机构的功能要求,提出了相应的设计方案,通过比较,最终确定了翻斗机构的运动和传动形式;基于翻斗机构的运动机理,结合机构运动,建立了运动模型,即双滑块机构;在此基础上,进行了运动学分析,推导了翻斗的角度、角速度、角加速度随滑块链节的运动变化规律。为使翻斗在生产过程中匀速摆动,建立了翻斗上摆方程式,并由理论逆求得到翻斗作为原动件时滑块链节速度变化规律,为机构的智能控制提供了运动学参数。