基于SFC方法的中药自动称量抓药机控制系统设计

【目的】顺序功能图编程方法思路清晰,在PLC编程中广泛应用,是针对复杂问题最为有效的编程方法。在西门子S7-1200系列PLC中,没有专门的SFC编程模块。对于编程人员,必须要掌握SFC编程方法的精髓,将顺序功能图转换为梯形图,实现SFC编程。【方法】课题组研制了一款中药自动称量抓药机,选用S7-1214C型PLC作为控制器,设计了中药自动称量抓药机控制系统的主电路图、控制电路图、SFC顺序功能图及梯形图程序,并在天煌教仪THPFSM-2型网络型可编程控制器综合实验装置上进行实验验证。【结果与结论】经过样机设计制作、接线调试、实验验证,体现了顺序功能图编程方法的优点,证实了采用SFC方法设计的中药自动称量抓药机的控制系统具备可行性、正确性。其设计过程也是用SFC方法解决问题的过程,具有普遍性和可推广价值。

基于SFC编程的自动盖章机控制系统设计

[目的]在三菱FX系列PLC编程软件GX Developer中使用SFC编程直接画出自动盖章机控制系统的SFC图,简化操作流程,提高设计精度。[方法]本研究以自动盖章机为研究对象,选用三菱FX1s-10MT型PLC作为其控制器,设计了该机器的气压传动回路图、控制系统的控制电路图、SFC顺序功能图及梯形图程序,并分析了三菱FX系列PLC顺序功能图编程方法的优点。[结果]样机制作完成后,进行控制系统接线调试试验,发现该程序能够完成机器的预订功能,验证了SFC编程方法的正确性,以及所设计的自动盖章机控制系统的可行性。[结论]样机实验过程也是用SFC方法解决问题的过程,可以扩大可编程控制技术和自动化技术的应用范围,具有普遍性和可推广价值。

深冷处理及压缩变形对5A06铝合金组织和性能的影响

铝镁合金目前被广泛使用,对其进行提高性能的研究意义重大。对5A06铝合金先进行压缩变形然后进行深冷处理,研究不同变形量和深冷时间对其组织和性能的影响。研究表明:5A06铝合金进行深冷处理时,不论压缩变形与否,合金硬度均随深冷处理时间的延长而增大。深冷处理时间一定时,压缩变形量与合金硬度的改变没有线性关系。提高该合金硬度的较佳工艺是压缩变形16%+深冷处理72h。压缩变形条件相同,深冷处理时间对5A06铝合金组织有显著影响,随深冷处理时间的延长,组织中的Al3Mg2相数量明显增加。深冷处理时间和压缩变形量是影响合金组织和性能的关键因素,处理效果取决于二者对合金应力的影响程度。

基于逆向工程与3D打印的工艺品保护与开发

民族工艺品作为重要的非物质文化遗产,对其进行数字化保护、创新设计与开发具有重要的现实意义。传统方法对复杂曲面的工艺品进行数字化保护与开发存在一定的局限性。针对这一难题,本文以一件布艺工艺品为例,首先对其进行三维扫描及逆向建模,然后在三维数字模型的基础上进行改进设计,最后应用快速成型技术制造样品。实例过程与结果表明,将逆向工程、CAD/CAm、3D打印技术应用于曲面复杂的工艺品保护与开发,能有效地缩短周期、提高效率,为民族工艺品的数字化保护与开发提供了新途径。

基于UG与Vericut的复杂曲面加工仿真

现代制造过程中,复杂曲面产品增多,加工工序复杂,加工周期变长,数控程序的好坏直接影响数控加工的质量与效率。为了对计算机辅助编程生成的数控程序进行适合特定机床的验证和优化,不仅需要对刀路进行模拟,还需要对机床的运动进行仿真。本次研究以一件自由曲面工艺品的模具为例,首先在UG数控加工模块中对模具进行编程,然后利用UG和Vericut建立机床模型并导入模型G代码进行验证,最后根据机床和刀具参数对G代码进行优化。实例和结果表明,将UG加工编程与Vericut机床仿真相结合,能减少废品率,大幅度的提高加工效率。

基于逆向工程及数控技术的曲面产品设计制造

现代制造过程中,自由曲面的设计加工的日益广泛,如飞机机翼、汽车外形、模具工件表面等均为自由曲面。计算机技术与CAD/CAM技术的发展,使得对自由曲面产品的设计加工变得更加容易。本次研究以一件自由曲面的工艺品为例,首先用激光扫描仪扫描模型,获取其表面点云数据,再将点云数据导入Geomagic Studio逆向建模,然后在UG里面对模型进行修改并在UG加工模块中生成了模型的数控加工代码,最后在三坐标铣床上加工,验证了代码的正确性。以上实例表明,用逆向工程技术对自由曲面产品进行NURBS曲面重构,再结合CAD/CAM技术,能有效的对现有复杂曲面产品二次设计,缩短产品开发周期,提高加工效率。

慢性乙型肝炎、乙型肝炎肝硬化及原发性肝癌患者HBV-X基因突变分析

目的研究慢性HBV感染者,如慢性乙型肝炎(CHB)、乙型肝炎肝硬化(LC)、原发性肝癌(PLC)患者血清中HBV-X基因序列的突变与肝癌发生的关系。方法收集2011-2013年间于重庆医科大学附属第二医院就诊的慢性HBV感染者血清共89例,从血清中提取HBV DNA,扩增全长HBV-X基因序列,经测序后与已知HBV-X基因相应序列比较该患者体内HBV-X基因变异位点以及变异形式,并用卡方检验、单因素方差分析处理数据,NCBI的genotype工具测定基因型。结果所有患者均属于B/C基因型,HBeAg阳性患者中B基因型占46.2%,C基因型占53.8%;HBeAg阴性患性中B基因型占81.2%,C基因型占18.8%(P=0.001)。在PLC组中,启动子(BCP)区的突变显著高于CHB、LC(69.2%vs34.4%和61.3%,P<0.05),且nt1821位点存在明显的T碱基的缺失(88.5%vs 53.1%和71%,P=0.014)。在CHB、LC中,C基因型BCP的双突变率显著高于B基因型(61.5%vs 15.8%,P=0.007;83.3%vs 47.4%,P=0.045),HBV DNA低病毒载量(≤106拷贝/ml)中BCP的突变率较高病毒载量(>106拷贝/ml)更显著(81.3%vs 47.9%,P=0.015)。结论 BCP区的双突变及nt1821位点的缺失可能与PLC的发生密切相关。

OBE理念下《单片机原理及应用》的课程改革

《单片机原理及应用》嫁程是机械电子工程专业必修的课程,本门课程实践性比较强,传统的教学方法提不起学生的学习兴趣,学生也感受不到这门课程的学习乐趣,学习效率低。针对此问题,进行了OBE理念下的《单片机原理及应用》课程改革,从分析学生学习《单片机原理及应用》课程后应该具备的能力入手,对该课程的教学内容、教学方法、考核方式、课程设计的要求等进行了改革,从学生提交的实验报告、试卷的难度、考核结果、学生对单片机产品设计制作等方面来看,所做的改革是面向产出的改革,符合OBE的教学理念。

基于PLC控制的简易三轴铣床控制系统的设计

传统三轴铣床操作复杂、劳动强度大、容易出现安全事故。为了改善传统三轴铣床的操作方式,研究了基于MCGS触摸屏、FX3u-16MT和步进电动机控制驱动的简易三轴铣床控制系统,给出了该控制系统的主电路图、控制电路图、PLC资源分配表。采用梯形图和SFC混合编程的方法实现了传统铣床的控制要求,分析了MCGS触摸屏设计的一般方法,根据该方法,设计了该控制系统的触摸屏控制界面,搭建了实验平台,通过实验验证了该方案的可行性。

基于3D打印的应用型本科高校机械原理课程改革与实践

在学校向应用型本科高校转型的大背景下,对机械类技术基础课《机械原理》课程内容做了一些改革尝试,把机械原理课程内容整合为连杆机构设计模块、凸轮机构设计模块、齿轮机构设计模块、机构效率分析模块、机构动力学分析模块、机构受力分析模块六大模块,融入了NX运动仿真和3D打印的知识,从学生对机器的设计、比赛获奖和学习兴趣方面来看,课程的改革取得了一定的成果。

正弦曲线圆柱凸轮的建模及其四轴数控加工

圆柱凸轮机构结构紧凑、所占空间小,其从动件的运动方向与凸轮轴线平行,对于从动件是3-4-5次运动规律和正弦加速度运动规律的圆柱凸轮机构,即无刚性冲击也无柔性冲击,应用广泛。运动无冲击的圆柱凸轮建模复杂,加工精度高,针对圆柱凸轮的建模和加工,以一种余弦从动件运动规律的圆柱凸轮为例,给出了基于UG NX8.0的圆柱凸轮参数化建模方法,分析了圆柱凸轮的加工工艺,研究了基于UG NX8.0的圆柱凸轮槽曲线驱动和曲面驱动的四轴数控加工编程方法,建立了基于VMC1100B型四轴数控机床的后处理器,对刀轨后处理并得到了加工圆柱凸轮槽的数控代码,通过Vericut建立了VMC1100B型四轴数控机床的仿真加工模型,通过对数控代码的加工仿真验证了该数控代码的正确性。

3D打印技术在中学创客教育中的运用

在“大众创业、万众创新”的大环境下,开展中学生的创客教育能够激发学生的创新思维,三维建模技术、3D打印技术能够把中学生的设想变为实际模型,从而验证设想的可行性。团队把三维建模技术、3D打印技术融入中学创客教育,在分析了创客教育理念的基础上,按照创客教育理念,以设计一个能降暑的作品作为案例,介绍了创客教育案例的开发过程、3D打印步骤和装配流程。该案例在七星关区鸭池中学实施过程中,学生积极性高,起到了培养学生创新意识、锻炼学生动手能力、提升学生科学素养的效果,教学效果良好。

可编程控制器原理及应用课程实验教学模块设计

针对《可编程控制器原理及应用》课程的教学改革需求,把该课程的内容分为常用低压电器、PLC的认识、GX de ve lope r的使用、FX系列PLC编程基础、FX PLC基本指令、顺序功能图编程六个基本模块,针对每个知识模块设计相应的实验,并介绍了基本实验模块的设计及其教学方法。这种基于实验的教学方法改进有效提高了学生的学习兴趣和学习效率。

MK1080无心磨床砂轮主轴有限元分析

介绍了无心磨床MK1080砂轮主轴的结构,对砂轮主轴简化后,通过ANSYS workbench12.0对其进行强度、刚度、模态分析,验证了MK1080砂轮主轴设计的合理性,找出了该砂轮主轴的薄弱环节并修改其结构,使其在刚度指标上达到最优。

高位自来水池水位自动控制装置的设计

目前很多农村的高位自来水池都是通过人工控制电闸的合分进行抽水、蓄水的,该方式导致农村自来水供应经常间断。为了经济有效地解决该问题,文中设计了一种基于交流接触器和行程开关控制的高位自来水池水位自动控制装置,并通过实验验证了该装置电气控制系统的正确性。经过理论计算和利用UG NX8.0建模仿真设计了自来水池水位传感装置,并通过样机验证了该套水位自动控制装置的可行性。

基于Arduino单片机及3D打印技术的光反射折射实验仪的开发

初中物理光学实验主要目的就是让学生掌握光的反射折射规律,目前现有的光反射折射实验器材自动化程度低,不方便实验教学。针对这一现状,本团队研究了一种光反射折射实验仪,首先通过功能需求分析,列出了该实验仪应该具备的功能,确定了其结构和工作原理;其次用Arduino单片机作为该实验仪的控制核心,研究了其控制系统的硬件构成和软件编程;最后利用了3D打印等制作技术,完成了该光反射折射实验仪的制作,并进行测试试验。试验表明,该实验仪能够满足预期的功能和实验教学的需要。

基于3D打印的曲柄摇杆机构实验设计

对《机械原理》课程中的“平面机构分析与设计”内容设计了实验,选取一个曲柄摇杆机构为例,对其进行三维建模、运动仿真、运动分析及3D打印,从仿真验证理论、实物模型验证仿真这样一条主线进行实验设计,使学生边做边学、边学边做,学生除了学到曲柄摇杆机构的知识外,还掌握了三维建模技术、运动仿真技术和3D打印技术,该实验能够使学习对象更为具体,能够提升学生的学习兴趣与学习效率。

一种改进的区间时变时滞系统稳定性准则

研究区间时变时滞系统的稳定性问题。首先,通过引入一个区间调节参数,将系统时滞区间分解为两部分之和。其次,在两个子区间的基础上构造一个包含更多时滞信息和三重积分项的新Lyapunov-Krasovskii (L-K)泛函。在处理来自L-K泛函求导过程中产生的积分交叉项时,将时滞分属于各子区间的情况作为一个整体来研究。然后,基于Lyapunov稳定性理论,以线性矩阵不等式的形式给出一个新的稳定性准则。最后,通过两个数例证明所得稳定性准则的有效性。

改进的基于Wirtinger积分不等式常时滞系统稳定性准则

研究一类常时滞系统的稳定性问题。引入一个时滞调节参数,充分利用系统的时滞信息,构造新的Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函。使用Wirtinger积分不等式代替Jensen不等式界定L-K泛函求导过程中产生的积分交叉项。基于李雅普诺夫稳定性理论,以线性矩阵不等式的形式给出新的稳定性准则。最后,用一个大多数文献中通用的数例来验证所提得准则的有效性,数例的运算结果表明该稳定性准则的保守性更小。

人体三维数字化建模技术研究

主要研究了人体头像三维数字化建模。采用三维扫描仪对人像进行360度无死角的扫描以获取人像的三维点云数据,然后对人像点云数据进行后期处理,包括点云数据的拼合对齐、将部分杂点噪点删除、点云数据的光顺性平滑性处理,以及点云数据的精简优化等。然后导入Geomagic软件中进行数字化建模,主要经过点阶段、封装阶段、多边形阶段、曲面阶段获得产品的NURBS曲面模型,快速完成三维数字化曲面模型的重建。对Geomagic Studio与UG进行数据交换,即将NURBS曲面模型导入到UG中进行二次设计,进行实体的构建缝合。采用了三维数字化建模的思想,将人像扫描出来,快速建模,可以减少生产成本、大大提高产品生产效率。数字化建模可以应用于人像纪念,如人物风景照、婚纱照、老人像等,使得纪念品更加生动形象,还可以长期保存,具有十分重要的纪念意义。