办公椅软包件自动枪钉设备的结构设计与控制研究

这是一篇关于坐垫板软包件,自动枪钉设备,视觉检测,PLC控制系统的论文, 主要内容为办公椅软包件枪钉的生产过程中,生产厂家传统生产方式是操作人员手拿打钉机完成坐垫板包覆打钉的过程,这种方式会导致工人劳动强度大易疲劳,且生产效率低、自动化程度不够。本文针对办公椅软包件打钉的实际需求,结合国内自动枪钉设备的设计实例,研究并设计了一套办公椅软包件自动枪钉设备,用于代替人工重复性的打钉的过程,并成功应用于企业的自动化生产过程。该自动枪钉设备集成了机械设计、机器视觉检测、PLC控制系统设计、OPC通讯等技术。自动化程度较高,能够适应圆形以及方形坐垫板包覆打钉生产。主要研究工作如下:根据总体设计要求以及人工钉枪工艺过程,将人工打钉过程转化为机械设备的一个个工位实现,分别对设备结构与控制系统进行方案设计。将自动枪钉设备的机械结构设计过程划分为倍速线传输模块、上料模块、顶升旋转模块、按压固定模块、钉枪位置调整模块、打钉模块以及补钉模块等模块设计,代替了人工枪钉过程的上料、按压固定、旋转打钉以及补钉等生产过程,并对上料模块以及钉枪位置调整模块二个关键模块进行了运动学仿真,最终完成了整个自动设备的机械结构设计。完成视觉检测系统的设计,代替了人工枪钉生产过程的人眼检测环节。视觉检测系统主要包括硬件设计以及视觉检测算法设计。硬件设计主要是工业相机、镜头以及光源的选型;视觉检测算法首先分析了断钉和漏钉异常情况检测思路,然后确定了基于面积特征和角度特征的识别方法,实现了枪钉过程是否出现漏钉以及断钉异常情况的缺陷检测,进而完成合格品以及残次品自动分离工作。完成控制系统硬件与软件设计。硬件设计包括PLC控制器选型、传感器选型以及气动电路设计。软件设计包括PLC控制程序以及人机交互界面设计。PLC控制程序通过STEP7编程软件开发,满足自动枪钉设备的控制要求;人机交互界面基于Win CC软件开发,实现了用户登录、设备状态以及参数显示、初始参数设定、钉枪设置、OPC通讯、故障报警等功能。完成了在线仿真调试以及现场调试,系统运行平稳,人机交互正常,视觉检测与触摸屏通讯正常,满足设计要求。该自动枪钉设备可以适用于二种规格的办公椅坐垫板软包打钉,智能化程度较高,极大减少了劳动强度,相对于人工生产效率提高了2.5倍。

办公椅软包件自动枪钉设备的结构设计与控制研究

这是一篇关于坐垫板软包件,自动枪钉设备,视觉检测,PLC控制系统的论文, 主要内容为办公椅软包件枪钉的生产过程中,生产厂家传统生产方式是操作人员手拿打钉机完成坐垫板包覆打钉的过程,这种方式会导致工人劳动强度大易疲劳,且生产效率低、自动化程度不够。本文针对办公椅软包件打钉的实际需求,结合国内自动枪钉设备的设计实例,研究并设计了一套办公椅软包件自动枪钉设备,用于代替人工重复性的打钉的过程,并成功应用于企业的自动化生产过程。该自动枪钉设备集成了机械设计、机器视觉检测、PLC控制系统设计、OPC通讯等技术。自动化程度较高,能够适应圆形以及方形坐垫板包覆打钉生产。主要研究工作如下:根据总体设计要求以及人工钉枪工艺过程,将人工打钉过程转化为机械设备的一个个工位实现,分别对设备结构与控制系统进行方案设计。将自动枪钉设备的机械结构设计过程划分为倍速线传输模块、上料模块、顶升旋转模块、按压固定模块、钉枪位置调整模块、打钉模块以及补钉模块等模块设计,代替了人工枪钉过程的上料、按压固定、旋转打钉以及补钉等生产过程,并对上料模块以及钉枪位置调整模块二个关键模块进行了运动学仿真,最终完成了整个自动设备的机械结构设计。完成视觉检测系统的设计,代替了人工枪钉生产过程的人眼检测环节。视觉检测系统主要包括硬件设计以及视觉检测算法设计。硬件设计主要是工业相机、镜头以及光源的选型;视觉检测算法首先分析了断钉和漏钉异常情况检测思路,然后确定了基于面积特征和角度特征的识别方法,实现了枪钉过程是否出现漏钉以及断钉异常情况的缺陷检测,进而完成合格品以及残次品自动分离工作。完成控制系统硬件与软件设计。硬件设计包括PLC控制器选型、传感器选型以及气动电路设计。软件设计包括PLC控制程序以及人机交互界面设计。PLC控制程序通过STEP7编程软件开发,满足自动枪钉设备的控制要求;人机交互界面基于Win CC软件开发,实现了用户登录、设备状态以及参数显示、初始参数设定、钉枪设置、OPC通讯、故障报警等功能。完成了在线仿真调试以及现场调试,系统运行平稳,人机交互正常,视觉检测与触摸屏通讯正常,满足设计要求。该自动枪钉设备可以适用于二种规格的办公椅坐垫板软包打钉,智能化程度较高,极大减少了劳动强度,相对于人工生产效率提高了2.5倍。

立体仓储分拣实训系统设计与开发

这是一篇关于自动化立体仓储,自动分拣,监控系统,PLC控制系统的论文, 主要内容为随着计算机技术和自动控制技术的迅速发展,自动化立体仓储分拣系统在商品生产、产品加工、货物流通中得到广泛的应用,其与传统仓储相比具有占地而积小仓储容量大,出入库速度快等特点；能帮助企业提高企业劳动生产效率和资金周转效率,降低工人劳动强度,进而提高企业的市场竞争力。同时企业对高技能人才的需求变的越来越高。做为职业院校承担着培养一线高技能人才的重任。强化学生理论联系实际能力,是进一步完善学科,满足人才培养的要求。针对这一需求,本文在对自动立体仓储分拣系统的国内外发展状况进行研究和分析后,提出了一套自动化立体仓储分拣实训系统的整体设计方案。将模块化设计思想引入到系统的设计当中,并基于西门子S7-200PLC、MM420变频器、伺服系统、步进电机、传感器、组态软件等将电子学、计算机和气动等工程技术有机地结合起来。实现了从硬件选择、逻辑判断、软件编程、组态监控、网络连接和系统调试等方面的设计。本文的主要研究内容如下：1.首先对课题的研究背景和意义进行了阐述和分析,进行了物料自动仓储分拣技术的国内外研究现状的总结,模块化设计的概念和意义说明,分析论述了模块化设计支撑的理论和设计的原理。2.开发了物料自动仓储分拣系统的模块划分方法,提出了基于功能分析的功能模块划分方法,并对物料自动仓储分拣系统的功能模块划分进行了应用。3.总结了物料自动仓储分拣系统的主要类型,对其进行了功能和结构分析,并且还对物料自动仓储分拣系统进行模块化设计可行性进行了分析,确定了模块化策略和具体的模块化设计方法。在完成模块划分后,对各个模块进行了实训项目的开发做了规划,并且组合了几种典型的物料自动仓储分拣系统。整个系统采用理论推导、实验研究,开发了适合高职院校的一体化教学、技能考核,职工培训,并有助于提高教师科研能力的实训系统。具有一定的先进性,实现方法切实可行。

轻轨拖车轴箱跑合试验台的设计与实现

这是一篇关于拖车轴箱,跑合试验台,PLC控制系统,变频调速的论文, 主要内容为近年来,城市轻轨交通事故多诱发于轻轨拖车轮对故障。当轻轨拖车轮对运行过久,其轴箱会出现振动烈度过大、温升过高等状况,若此情况下轻轨列车仍保持运行,会导致轮对严重磨损甚至脱离轨道。为确保行车安全,根据拖车轴箱检测的实际需求,本文设计了一种双摩擦轮驱动式的轻轨拖车轴箱跑合试验台,用于进行拖车轮对空载例行试验,并检测拖车轮对轴箱性能。首先,根据试验台的工装要求,完成了试验台的现场搭建,并对具体的试验步骤与试验台的控制要求进行分析,提出了本试验台的总体技术方案,确定了试验台所具备的控制功能。其次,根据试验台的参数指标,对各硬件设备工作原理进行分析,完成了PLC、变频器、驱动电机、振动传感器、温度传感器及电抗器等控制系统硬件设备的选型,确定了以S7-1214C型PLC为核心的控制系统,并对硬件电路图进行设计;根据控制系统的功能要求,在TIA Portal V16软件编程环境下,完成了控制系统的程序设计,实现了试验台的自动控制、手动控制、报警及复位等功能;根据控制系统的通信要求,选用USS通信协议实现PLC对变频器的控制、选用自由口通信协议实现PLC对传感器采集数据的存储,并针对以上通信协议设定通信参数以及设计通信子程序。同时,在LabVIEW软件环境下完成上位机监控系统的设计,并利用OPC通信技术,实现了PLC与上位机之间的数据互通。根据用户需求,完成了用户登录界面、管理界面、修改密码界面、监控主界面及输出报告界面的设计,监控系统具有数据实时显示、阈值超限报警、数据存储及输出检测报告等功能。最后,根据控制系统的功能要求,搭建了控制系统的测试平台,进行相关功能测试与验证后,组建现场的试验平台,进行拖车轮对空载例行试验。试验结果表明,轻轨拖车轴箱跑合试验台较好地满足了实际检测需求,具有检测效率高、自动化程度高以及维护便捷等优势,达到了预期设计目标。

森林地下余火检测及清理装备的设计研究

这是一篇关于森林火灾,森林消防装备,余火检测装置,正交试验,PLC控制系统的论文, 主要内容为森林火灾在摧毁森林资源的同时,释放大量的二氧化碳,不仅破坏森林生态的平衡,而且加剧全球的温室效应。有关森林火灾造成人员伤亡、财产损失的报道不计其数,甚至专业的森林消防人员在森林大火扑救中牺牲的情况还时有发生。森林大火的扑救消耗大量的人力物力,火灾扑灭后火场中依然存在大量的余火点。当前因余火清理不彻底导致森林二次燃烧的案例不胜枚举。针对森林土壤层中阴燃木炭等余火难以清理这一问题,设计一种森林地下余火检测及清理机器人,帮助森林消防人员主动检测并清理隐蔽的地下余火。收集近15年内国内外的森林火灾案例,分析得到发生余火复燃的案例数占比较高,结合相关文献研究,整理当前余火清理技术和装备在森林地下隐蔽余火清理中的不足,分析森林地下余火检测及清理机器人的设计意义与目的,将检测装置设计、机器人总体设计、清理装置钻头参数优化以及机器人控制系统设计等作为主要研究内容。依据气体扩散原理,从CO浓度检测的角度切入,利用多个CO传感器采集阴燃木炭正上方等间隔位置的CO浓度值,分析测量数据得到土壤中阴燃木炭地面上方CO气体浓度的变化规律,应用此规律设计森林地下余火检测及清理机器人的检测装置,并基于Pyrosim软件分析检测装置内部CO气体的流通性;在检测装置的基础上,根据环境及功能要求制定机器人的设计参数,依据机械设计相关知识对机器人进行总体设计,包括钻头机架、履带总成等关键部件的校核,底盘爬坡性能的分析,水箱的设计及基于Fluent流体仿真的水箱抗波动性分析,机械手、电机、发电机等重要部件的选型等,证实森林地下余火检测及清理机器人的可行性;执行机构的效率影响了机器人整体的效率,在EDEM软件中,通过离散元仿真的方式,模拟钻头切削土壤的过程,对森林地下余火检测及清理机器人的钻头进行设计,包括标定土壤样本的JKR参数、钻头螺纹数的选择,进一步进行虚拟正交试验,研究进给速度、转速、螺纹倾角与出土量、钻头最大扭矩之间的关系,在Design-Expert软件中求解得到钻头最优的参数取值;机器人的控制实现及余火检测装置在机器人上的控制移动检测过程是本研究的关键一环,分析森林地下余火检测及清理机器人的硬件系统,编写机器人的PLC控制系统,设计检测装置移动检测试验,验证检测装置的可靠性,为森林地下余火检测及清理机器人能够依据检测装置完成森林地下隐蔽余火的检测提供依据。本研究设计的森林地下余火检测及清理机器人,能够实现对森林土壤层中阴燃木炭等余火的主动清理,改变了以往消防人员留守火场的被动清理模式,降低了消防人员的工作强度,节约了森林灭火的宝贵时间,保障了灭火人员的生命安全,有效阻止过火林地中隐蔽余火复燃,为其它类火灾预防中隐蔽火源的检测提供了新的方法。

办公椅软包件自动枪钉设备的结构设计与控制研究

这是一篇关于坐垫板软包件,自动枪钉设备,视觉检测,PLC控制系统的论文, 主要内容为办公椅软包件枪钉的生产过程中,生产厂家传统生产方式是操作人员手拿打钉机完成坐垫板包覆打钉的过程,这种方式会导致工人劳动强度大易疲劳,且生产效率低、自动化程度不够。本文针对办公椅软包件打钉的实际需求,结合国内自动枪钉设备的设计实例,研究并设计了一套办公椅软包件自动枪钉设备,用于代替人工重复性的打钉的过程,并成功应用于企业的自动化生产过程。该自动枪钉设备集成了机械设计、机器视觉检测、PLC控制系统设计、OPC通讯等技术。自动化程度较高,能够适应圆形以及方形坐垫板包覆打钉生产。主要研究工作如下:根据总体设计要求以及人工钉枪工艺过程,将人工打钉过程转化为机械设备的一个个工位实现,分别对设备结构与控制系统进行方案设计。将自动枪钉设备的机械结构设计过程划分为倍速线传输模块、上料模块、顶升旋转模块、按压固定模块、钉枪位置调整模块、打钉模块以及补钉模块等模块设计,代替了人工枪钉过程的上料、按压固定、旋转打钉以及补钉等生产过程,并对上料模块以及钉枪位置调整模块二个关键模块进行了运动学仿真,最终完成了整个自动设备的机械结构设计。完成视觉检测系统的设计,代替了人工枪钉生产过程的人眼检测环节。视觉检测系统主要包括硬件设计以及视觉检测算法设计。硬件设计主要是工业相机、镜头以及光源的选型;视觉检测算法首先分析了断钉和漏钉异常情况检测思路,然后确定了基于面积特征和角度特征的识别方法,实现了枪钉过程是否出现漏钉以及断钉异常情况的缺陷检测,进而完成合格品以及残次品自动分离工作。完成控制系统硬件与软件设计。硬件设计包括PLC控制器选型、传感器选型以及气动电路设计。软件设计包括PLC控制程序以及人机交互界面设计。PLC控制程序通过STEP7编程软件开发,满足自动枪钉设备的控制要求;人机交互界面基于Win CC软件开发,实现了用户登录、设备状态以及参数显示、初始参数设定、钉枪设置、OPC通讯、故障报警等功能。完成了在线仿真调试以及现场调试,系统运行平稳,人机交互正常,视觉检测与触摸屏通讯正常,满足设计要求。该自动枪钉设备可以适用于二种规格的办公椅坐垫板软包打钉,智能化程度较高,极大减少了劳动强度,相对于人工生产效率提高了2.5倍。

立体仓储分拣实训系统设计与开发

这是一篇关于自动化立体仓储,自动分拣,监控系统,PLC控制系统的论文, 主要内容为随着计算机技术和自动控制技术的迅速发展,自动化立体仓储分拣系统在商品生产、产品加工、货物流通中得到广泛的应用,其与传统仓储相比具有占地而积小仓储容量大,出入库速度快等特点；能帮助企业提高企业劳动生产效率和资金周转效率,降低工人劳动强度,进而提高企业的市场竞争力。同时企业对高技能人才的需求变的越来越高。做为职业院校承担着培养一线高技能人才的重任。强化学生理论联系实际能力,是进一步完善学科,满足人才培养的要求。针对这一需求,本文在对自动立体仓储分拣系统的国内外发展状况进行研究和分析后,提出了一套自动化立体仓储分拣实训系统的整体设计方案。将模块化设计思想引入到系统的设计当中,并基于西门子S7-200PLC、MM420变频器、伺服系统、步进电机、传感器、组态软件等将电子学、计算机和气动等工程技术有机地结合起来。实现了从硬件选择、逻辑判断、软件编程、组态监控、网络连接和系统调试等方面的设计。本文的主要研究内容如下：1.首先对课题的研究背景和意义进行了阐述和分析,进行了物料自动仓储分拣技术的国内外研究现状的总结,模块化设计的概念和意义说明,分析论述了模块化设计支撑的理论和设计的原理。2.开发了物料自动仓储分拣系统的模块划分方法,提出了基于功能分析的功能模块划分方法,并对物料自动仓储分拣系统的功能模块划分进行了应用。3.总结了物料自动仓储分拣系统的主要类型,对其进行了功能和结构分析,并且还对物料自动仓储分拣系统进行模块化设计可行性进行了分析,确定了模块化策略和具体的模块化设计方法。在完成模块划分后,对各个模块进行了实训项目的开发做了规划,并且组合了几种典型的物料自动仓储分拣系统。整个系统采用理论推导、实验研究,开发了适合高职院校的一体化教学、技能考核,职工培训,并有助于提高教师科研能力的实训系统。具有一定的先进性,实现方法切实可行。

森林地下余火检测及清理装备的设计研究

这是一篇关于森林火灾,森林消防装备,余火检测装置,正交试验,PLC控制系统的论文, 主要内容为森林火灾在摧毁森林资源的同时,释放大量的二氧化碳,不仅破坏森林生态的平衡,而且加剧全球的温室效应。有关森林火灾造成人员伤亡、财产损失的报道不计其数,甚至专业的森林消防人员在森林大火扑救中牺牲的情况还时有发生。森林大火的扑救消耗大量的人力物力,火灾扑灭后火场中依然存在大量的余火点。当前因余火清理不彻底导致森林二次燃烧的案例不胜枚举。针对森林土壤层中阴燃木炭等余火难以清理这一问题,设计一种森林地下余火检测及清理机器人,帮助森林消防人员主动检测并清理隐蔽的地下余火。收集近15年内国内外的森林火灾案例,分析得到发生余火复燃的案例数占比较高,结合相关文献研究,整理当前余火清理技术和装备在森林地下隐蔽余火清理中的不足,分析森林地下余火检测及清理机器人的设计意义与目的,将检测装置设计、机器人总体设计、清理装置钻头参数优化以及机器人控制系统设计等作为主要研究内容。依据气体扩散原理,从CO浓度检测的角度切入,利用多个CO传感器采集阴燃木炭正上方等间隔位置的CO浓度值,分析测量数据得到土壤中阴燃木炭地面上方CO气体浓度的变化规律,应用此规律设计森林地下余火检测及清理机器人的检测装置,并基于Pyrosim软件分析检测装置内部CO气体的流通性;在检测装置的基础上,根据环境及功能要求制定机器人的设计参数,依据机械设计相关知识对机器人进行总体设计,包括钻头机架、履带总成等关键部件的校核,底盘爬坡性能的分析,水箱的设计及基于Fluent流体仿真的水箱抗波动性分析,机械手、电机、发电机等重要部件的选型等,证实森林地下余火检测及清理机器人的可行性;执行机构的效率影响了机器人整体的效率,在EDEM软件中,通过离散元仿真的方式,模拟钻头切削土壤的过程,对森林地下余火检测及清理机器人的钻头进行设计,包括标定土壤样本的JKR参数、钻头螺纹数的选择,进一步进行虚拟正交试验,研究进给速度、转速、螺纹倾角与出土量、钻头最大扭矩之间的关系,在Design-Expert软件中求解得到钻头最优的参数取值;机器人的控制实现及余火检测装置在机器人上的控制移动检测过程是本研究的关键一环,分析森林地下余火检测及清理机器人的硬件系统,编写机器人的PLC控制系统,设计检测装置移动检测试验,验证检测装置的可靠性,为森林地下余火检测及清理机器人能够依据检测装置完成森林地下隐蔽余火的检测提供依据。本研究设计的森林地下余火检测及清理机器人,能够实现对森林土壤层中阴燃木炭等余火的主动清理,改变了以往消防人员留守火场的被动清理模式,降低了消防人员的工作强度,节约了森林灭火的宝贵时间,保障了灭火人员的生命安全,有效阻止过火林地中隐蔽余火复燃,为其它类火灾预防中隐蔽火源的检测提供了新的方法。

森林地下余火检测及清理装备的设计研究

这是一篇关于森林火灾,森林消防装备,余火检测装置,正交试验,PLC控制系统的论文, 主要内容为森林火灾在摧毁森林资源的同时,释放大量的二氧化碳,不仅破坏森林生态的平衡,而且加剧全球的温室效应。有关森林火灾造成人员伤亡、财产损失的报道不计其数,甚至专业的森林消防人员在森林大火扑救中牺牲的情况还时有发生。森林大火的扑救消耗大量的人力物力,火灾扑灭后火场中依然存在大量的余火点。当前因余火清理不彻底导致森林二次燃烧的案例不胜枚举。针对森林土壤层中阴燃木炭等余火难以清理这一问题,设计一种森林地下余火检测及清理机器人,帮助森林消防人员主动检测并清理隐蔽的地下余火。收集近15年内国内外的森林火灾案例,分析得到发生余火复燃的案例数占比较高,结合相关文献研究,整理当前余火清理技术和装备在森林地下隐蔽余火清理中的不足,分析森林地下余火检测及清理机器人的设计意义与目的,将检测装置设计、机器人总体设计、清理装置钻头参数优化以及机器人控制系统设计等作为主要研究内容。依据气体扩散原理,从CO浓度检测的角度切入,利用多个CO传感器采集阴燃木炭正上方等间隔位置的CO浓度值,分析测量数据得到土壤中阴燃木炭地面上方CO气体浓度的变化规律,应用此规律设计森林地下余火检测及清理机器人的检测装置,并基于Pyrosim软件分析检测装置内部CO气体的流通性;在检测装置的基础上,根据环境及功能要求制定机器人的设计参数,依据机械设计相关知识对机器人进行总体设计,包括钻头机架、履带总成等关键部件的校核,底盘爬坡性能的分析,水箱的设计及基于Fluent流体仿真的水箱抗波动性分析,机械手、电机、发电机等重要部件的选型等,证实森林地下余火检测及清理机器人的可行性;执行机构的效率影响了机器人整体的效率,在EDEM软件中,通过离散元仿真的方式,模拟钻头切削土壤的过程,对森林地下余火检测及清理机器人的钻头进行设计,包括标定土壤样本的JKR参数、钻头螺纹数的选择,进一步进行虚拟正交试验,研究进给速度、转速、螺纹倾角与出土量、钻头最大扭矩之间的关系,在Design-Expert软件中求解得到钻头最优的参数取值;机器人的控制实现及余火检测装置在机器人上的控制移动检测过程是本研究的关键一环,分析森林地下余火检测及清理机器人的硬件系统,编写机器人的PLC控制系统,设计检测装置移动检测试验,验证检测装置的可靠性,为森林地下余火检测及清理机器人能够依据检测装置完成森林地下隐蔽余火的检测提供依据。本研究设计的森林地下余火检测及清理机器人,能够实现对森林土壤层中阴燃木炭等余火的主动清理,改变了以往消防人员留守火场的被动清理模式,降低了消防人员的工作强度,节约了森林灭火的宝贵时间,保障了灭火人员的生命安全,有效阻止过火林地中隐蔽余火复燃,为其它类火灾预防中隐蔽火源的检测提供了新的方法。