基于U-Net网络的柱面透镜视觉定位策略

针对柱面透镜定位在摆盘工艺过程中产品良率低、生产作业时间长的问题,研究了一种基于U-Net网络的柱面透镜视觉定位策略。该策略结合柱面透镜摆盘工艺及特点,开发了柱面透镜视觉摆盘系统。将Blob分析和模板匹配作为前期视觉定位方法,通过高精度匹配获取工件点位信息以生成分割图对采集的原图进行标注,选取损失值最优的学习率对U-Net网络进行模型训练,以实现实际工件的分割定位。经过U-Net网络与高精度模板匹配针对不同型号的工件定位对比发现,相较于高精度模板匹配,U-Net网络可实现亚像素级别的定位误差。实践应用结果表明,该柱面透镜视觉摆盘系统视觉定位精度高,具有较强的产品适应能力,产品偏心合格率可达96%以上,满足工业摆盘任务要求。

静电喷雾制备功能化表面膜层的研究进展

静电喷雾是一种高效且应用广泛的膜层制备技术,能够使微细粒子均匀分布,在微纳米材料加工制备领域表现出巨大的潜力。介绍了静电喷雾技术在制备功能化表面膜层的最新研究进展,总结了静电喷雾技术的优缺点。在静电喷雾机理与装置方面,详细阐述了泰勒锥液滴、微细射流及破碎雾化过程,分析了膜层在喷雾中的生长过程以及累积之后的内部变化,论述了膜层相组成和晶体结构的控制方式,介绍了液滴的带电方式和有无静电场的区别,对比了静电喷雾的多种装置及喷嘴类型;在氧化物膜层方面,介绍了金属氧化物膜层、非金属氧化物膜层、金属颗粒掺杂氧化物膜层,以及复合膜层的成膜条件、膜层相组成和晶体结构。归纳了多种功能的静电喷雾聚合物膜层,分析了静电喷雾在钠离子电池、锂离子电池以及钙钛矿太阳能电池中的应用。描述了含碳、硅等非金属无机物膜层的研究现状,探讨了静电喷雾参数对膜层结构的影响,以及膜层结构和性能的关系,并概括了多种膜层的厚度变化。最后,展望了静电喷雾技术的应用前景及发展趋势。

仿形喷嘴磨料射流抛光微结构仿真及试验研究

针对微结构阵列抛光受尺寸限制、抛光工具制造困难且容易磨损等问题,结合磨料水射流形状自适应性、加工成本低廉等特点提出一种仿形喷嘴磨料水射流抛光微结构阵列的方法。基于单颗磨粒去除特性与磨粒流场分布推导壁面材料去除模型,仿真分析仿形喷嘴型槽流场以及壁面材料去除特性后,进行了喷嘴类型与工艺参数对壁面抛光效果的影响实验。结果表明,仿形喷嘴2加工的型槽表面效果良好,在加工压力0.8 MPa、磨粒浓度3%、磨料粒径3μm条件下加工30 min后,型槽底壁面以及侧壁面Ra由初始198 nm分别降至69 nm、80 nm,Ra相对差值13.75%,表明型槽侧壁面与底壁面表面加工质量具有较好的一致性。

静电气喷磁响应复合微结构功能表面制备研究

提出一种静电气喷法制备磁响应超疏水复合微结构表面以实现微流控液滴传输与驱动应用。首先利用静电气喷法将微米级羰基铁粉和PDMS(Polydimethylsiloxane)混合喷涂到置于磁场中的基底以构建磁响应超疏水表面,热固化后再在表面喷涂纳米碳粉以形成磁响应超疏水复合微结构表面;通过扫描电镜和显微镜分析复合微结构表面形貌,通过接触角测量仪检测功能表面的湿润性,利用液滴与表面的接触和碰撞实验测试表面的黏附性能,以磁响应特性为基础的复合微结构功能表面进行液滴驱动和定向分配应用测试。磁响应超疏水表面和复合微结构表面表现出不同的形貌和性能,喷涂纳米碳粉可以获得微纳米复合结构从而显著提升表面的疏水性和降低表面的黏附性。利用静电气喷法简单有效地制备出的磁响应超疏水复合微结构表面具有优异的超疏水性能和极低的黏附性,从而能实现不同液滴操作,具有广泛的应用前景。