基于强化学习的成品油船装载方案自主生成技术研究

[目的]旨在基于强化学习方法研究液货舱装载方案自主生成技术。[方法]以实际运营的成品油船载货量作为输入,以货舱及压载舱的装载率为目标,基于Unity ML-Agents构建智能体与环境,通过PyTorch框架对智能体进行训练,提出一种综合考虑装载时间与纵倾变化幅度的奖励函数计算方法,并以算例分析来验证所提方法的有效性。[结果]结果显示,所训练的智能体能够学习良好的策略,并实现液货舱装载方案的自主生成。[结论]研究结果表明,将强化学习用于解决多目标条件下的液货舱装载方案自主生成是合理可行的。

超塑成形设备技术现状与发展

超塑成形技术是一种利用材料的超塑性大变形能力制造薄壁复杂构件的先进成形技术。超塑成形及超塑成形/扩散连接过程中的工艺参数变量多,参数同步性控制要求高,一般在专用超塑成形设备上进行,可更方便实现坯料温度、工模具温度、变形区、变形速度、变形应力等关键参数控制。传统超塑成形设备压制单向性、功能集成度不够、自动化程度低等,远不能满足科研生产的需要。因此,本文重点阐述了近年来出现的多向加载、“气–液”耦合控制、自动上下料3种超塑成形设备新功能。随着先进制造技术、信息技术等的集成和深度融合,超塑成形设备将朝着大型化、清洁化、自动化、多能场复合化及专用化等方向进一步发展,并将进一步改善超塑成形技术的生产效率及应用范围。

一种管接头自动化生产线设计

为了解决管接头加工过程中存在的耗人费时问题,设计了一种管接头自动化生产线。该生产线采用PLC控制,由冷镦机、机床、滚丝机、振动盘和物流输送线等组成,具有自动上下料、定位精度高、生产耗时少等特点,大大减轻工人的工作量,显著提升管接头的生产效率。

基于机器人的风速传感器批量自动检定方法

针对风速传感器不能在风洞中批量自动检定的问题,分析机器人自动上下料技术,设计了由传感器转换定位装置、多工位旋转料台、升降转台和机器人组成的自动上下料系统,研发了基于机器人的风速传感器批量自动检定系统,采用C/S架构实现上位机、机器人系统、风速控制系统、传感器检定系统之间的信息交互,实现自动移动传感器进入风洞稳定流场。系统完成传感器全流程检定及数据的采集输出,同时以红(绿)灯信号显示每台传感器的检定结果,循环操作实现单批次荷载10台风速传感器的全自动流水线检定。通过人工复检方式,得到自动检定系统与人工复检数据的一致性指标。

救援车载钻机钻具自动拧卸系统研制及应用

救援车载钻机施工大直径救援孔时需要频繁起下钻具,钻具自动拧卸系统作为钻机起下钻拧卸钻具的重要组成,其拧卸效率和可靠性直接影响救援钻孔的施工效率与施工安全。针对目前矿山救援车载钻机孔口平台难以满足大直径钻具通过性要求、钻具拧卸自动化水平低等问题,研发可满足大直径钻具通过及快速对中、夹持、自动拧卸功能集成于一体的钻具自动拧卸系统。研制了可与钻机快速拆装的大开口液压孔口装置,可以实时监测和调节孔口装置的水平度,并且满足孔内钻具承载和不同工况的起下钻施工要求。研制了具有双导轨结构的钻具自动拧卸装置,可以实现液压吊卡起下钻和顶驱加装双臂钻具起下钻两种施工工艺。经过结构仿真分析、型式检验和现场工业性试验,最终形成一套大通径、结构紧凑、具有高负荷承载力,可实现手、自一体化一键上卸扣作业,满足850 mm集束潜孔锤起下钻要求的钻具自动拧卸系统,提高了钻具拧卸效率,为救援钻孔的快速施工提供了可靠的装备保障。

基于数字孪生技术的晶棒机械加工及自动上下料系统

智能物料输送和上下料系统作为光伏硅片制造企业机械加工、物料转运和成品出入库的重要枢纽,对企业人力资源和运营成本的控制、机械加工工艺装备的高效利用以及产品良率的提升发挥着重要作用,然而现有光伏硅片制造企业机械加工工艺装备及自动上下料系统存在作业信息不透明、信息交互延迟严重等问题。针对以上现状,以单晶硅棒(简称晶棒)机械加工及自动上下料系统为研究对象,围绕单晶硅棒开方、磨倒及暂存工序自动上下料等工艺,开展基于数字孪生技术的系统性设计和实现。

PTD4智能半钢MT胎二次法成型机自动卸胎称重输送线的研制

PTD4智能半钢MT胎二次法成型机,是第4代专为MT/LT胎及其他大规格的半钢轮胎开发的智能二次法成型机,在轮胎厂不具备智能物流线的情况下,自动卸胎称重输送线的研制可以实现胎胚的自动卸胎、自动称重、自动翻转、自动定中、自动抓取、自动装车,大大降低劳动强度、提高生产效率。此外,自动卸胎称重输送线将各个功能在输送过程中进行分解,各组成部套结构简单、性能可靠。卸胎方向平行于主机轴线,设备整体布局紧凑。

数控加工中机器人上下料过程的仿真设计与实现

采用智慧工厂建造(Smart Factory Builder,SFB)软件对数控加工中自动化上下料的应用场景进行虚拟仿真。在仿真过程中,给出虚拟机器人、数控机床与SFB软件的通信方法,阐述三维模型导入SFB的方法,设置各设备之间的数据映射和通信联系,最终验证了该场景数控程序的正确性,有效缩短了实际生产过程中设备安装和调试的时间。

持久蠕变试验技术的综合优化设计

通过对常规机械式持久蠕变试验机高温加热炉、高温夹具、加载/卸载方式、调平方式及数据测试系统综合优化设计,提升了测试能力,提高了测试技术水平,降低了测试成本。通过在加载拉杆接入载荷传感器,有效防止了加载砝码出错,实现了加载砝码力的可追溯查询,提高了试验数据的可靠性。

汽车车轮冲压设备自动上下料装置及控制系统设计

汽车车轮冲压设备是生产过程中的重要设备,其质量和效率直接影响到汽车的质量和生产效率。而车轮的冲压设备一直以来采用人工完成上、下料工作,其生产效率和产品质量低、生产成本高、安全性差,严重制约了汽车车轮冲压生产线向自动化、柔性化方向的发展。通过对汽车车轮大型冲压设备的上下料机构及过程的分析,研发了一种应用于汽车车轮大型冲压设备的自动上下料辅机,并介绍了它的主要机械结构;在分析了辅机各个运动部件的控制要求后,确定了以PLC作为控制核心的系统控制方案,并设计了PLC控制系统;同时介绍了提高整套辅机工作效率所采取的有效措施。

一种新型井下自动上卸料装置

针对井下喷浆支护过程中,混凝土干拌物进入搅拌机的过程因采用人工上料方式而导致效率低的问题,通过分析现有自动上卸料装置结构,提出了一种新型井下自动上卸料装置,重点介绍了该装置的结构设计。该装置采用履带行走机构,能够随搅拌机移动;采用闭合抓斗,减少了粉尘;自动进行上卸料工作,有利于提高支护效率。

椰子剥衣机自动上下料装置

结合一种椰子剥衣机的设计,对椰子剥衣机自动上下料装置工作原理进行研究,设计由料斗控制椰子有序掉落,旋转滚筒实现椰子的"摆正",机械手完成椰子的抓取,以及装置的自动控制系统,并进行实验验证。结果表明:设计的椰子剥衣机自动上下料装置可行,实现了全过程的自动化且效率高,能满足椰子剥衣机的送料要求。

基于PLC的卧式注塑机全自动送料系统

卧式注塑机全自动送嵌片系统由料架、导料槽、剪料机构、送料机构以及取成品机构等部分构成,其功能是将卷绕在料盘上的带状料片剪成单个嵌片,送入卧式注塑机,并将注塑好的成品取出。系统中,人性化的料架减轻了劳动强度;料架上同时悬挂二盘料带,料带经导料槽送进入剪切机构;剪料机构一次剪切2个嵌片;送料机构一次将4个嵌片送入注塑机,送料机构能在X、Y、Z三个方向运动,并能将竖直状态的抓料吸盘支架翻转到水平状态。系统通过控制6个单轴运动,实现了需要6个自由度机械手才能完成的一系列复杂动作。

大型闭式压力机单机自动化上下料系统的设计及实现

为解决中小企业的自动化冲压生产问题,根据某厂加工汽车覆盖件的生产特点,针对大型闭式压力机,研制一套自动化上下料系统,实现单机自动化生产。该系统由拆垛取料机械手、对中台、桁架式上下料机械手和压力机组成,适合种类多、批量小的生产方式,可以有效改善冲压件的加工质量,节约加工成本。经过试验:系统可以实现长500~1 600mm、宽500~1 200 mm、厚度在0. 2~3 mm内的任意尺寸板料的自动化生产,系统单周期运行时间为12 s,达到了生产要求。此套系统在实际使用过程中,操作方便、生产柔性好、经济性好、工作稳定可靠。

突出煤层钻孔远距离控制钻机研究与试验

介绍了突出煤层钻孔远距离控制钻机的总体控制系统方案和主要技术参数,并重点介绍了远距离控制钻机的结构形式、主要功能及现场试验情况,现场试验表明,样机技术参数选择恰当,结构设计合理,运行可靠。

高刚性轻量化轴承滚子无心磨自动上下料装置的设计

用高强度的碳纤维为材料,以实现轴承滚子切入式无心磨自动上下料装置高刚性轻量化直线运动模组的结构设计。并通过CAE辅助软件,对理论设计运动模组中重要零部件的负载能力进行分析,所得到分析结果用于优化设计。最终,分析的理论成果及结构可从试验上得到验证,同时试验得出的结果也为CAE分析提供了修正的数据和依据。

咬口机自动上下料控制系统设计

设计了一种咬口机自动上下料系统。以PLC为主控制器,以触摸屏为人机界面,利用伺服电机、液压装置和交流电机等为执行机构,实现了咬口机自动上下料,从而大大提高了生产效率,减轻了劳动强度,并保证了产品质量。

矿用钻机机械手自动上下钻杆机构的控制方法

为了实现煤矿井下钻机换杆过程自动化,提出了一种矿用钻机自动上下钻杆控制方法,介绍了机械手的结构和控制系统的组成,分析了电液比例控制的PID控制定位技术,用以对机械手各执行机构运动的位移及角度进行精确定位;介绍了钻杆箱存储状态自动识别技术。基于以上技术,该机械手能实现自动上下钻杆,替代人工换杆,降低了工人的劳动强度,提高了钻杆的更换速度。

基于机器视觉的汽车滤芯密封性在线检测

针对当前汽车空气滤芯缺陷检测过程中存在的问题,提出并设计一套基于机器视觉的汽车滤芯密封性在线检测方案,实现了滤芯自动上下料、运动控制、图像采集与显示、图像分析处理等功能。该系统由PLC控制传送带的间歇运动、并联机器人的自动上下料和直角坐标机器人运动,工控机触发相机拍照获取滤芯图像。图像处理算法以Visual Studio 2015为平台,调用开源OpenCV数据库,获取滤芯内部每个腔室是否完全密封的信息。工控机将这些信息传送给PLC,PLC发送指令给并联机器人,实现滤芯合格与否分类。实验结果表明:该系统实时性好、准确率高,已达到企业检测要求。

气压传动的液压缓冲装置设计

机床自动装卸工件大都采用气压传动,缺点是运动不易控制,容易引起冲击和送料定位不准。为了保证送料的平稳性,需要设置缓冲装置,由于空气节流的阻尼效果差,通常都采用液压缓冲装置。该文介绍了在气压传动中采用液压缓冲装置,达到了机床自动装卸工件的准确性。