基于STM32的太阳模拟器控制系统设计

聚焦型太阳模拟器应用于光热发电相关试验,主要由风冷系统、光学系统、机械系统、控制系统组成。为了消除系统的人工安装误差、减小光斑调整误差,设计了基于STM32处理单元,结合PID算法,采用RS485通信标准,以液晶触摸屏为输入输出单元的太阳模拟器控制系统。该系统主要包括氙灯光强度控制、氙灯阴极温度控制、氙灯单元俯仰、平移控制等模块。通过对控制系统的搭建,实现了光斑面积与焦平面的位置调整,以及氙灯阴极温度的检测与控制,有效解决了多光源系统焦点光斑汇聚重合的问题。     

净化隔断板自动生产线面板安装装置设计

为了解决净化隔断板生产过程中人工安装面板效率低、质量差、劳动强度大等问题,设计了一种全自动面板安装装置。主要包括上料装置、送料装置和面板固定装置3部分,利用气缸、直线模组和电动旋转台驱动整个装置将待安装面板送至吸盘架上,然后采用真空吸盘完成面板的固定。先后用ANSYS workbench对关键零部件进行有限元仿真分析,用UG对净化隔断板面板自动安装一体化装置进行运动仿真分析。结果显示,所设计的装置大大提高了面板的安装效率和安装质量,降低了工人的劳动强度;所采用的零部件的刚度和强度能够满足实际生产要求。自动化装置的安装效率约为人工安装的7.35倍。具有通用性强、结构简单、自动化程度高等优点,提高了净化隔断板的生产效率,顺应了生产线的自动化、无人化的发展趋势。     

甜加糯型鲜食玉米留层加工关键工艺研究

为了最大程度延长并保持甜加糯型鲜食玉米的营养成分和口感,对玉米加工工艺进行研究。首先,确定了需要保留玉米内部2～4片苞叶的加工要求;其次,以冀糯173甜加糯型鲜食玉米为研究对象,掌握了鲜食玉米苞叶包覆状态及其在穗柄上的生长分布规律,提出了先定位切割再利用内外层苞叶附着力的差异去除外层苞叶的加工工艺;然后,在开展鲜食玉米外部形态尺寸测量实验的基础上,设计了一种环状定位结构,并搭建了去苞叶设备;最后,通过合理留层试验对所提出的加工工艺进行了验证。结果表明：先经定位环定位切割穗柄,再经去苞叶设备处理的玉米能够苞叶合理留层2～4片,定位环参数为大内径53 mm、小内径41 mm、接触区8 mm、保护区2 mm、厚度2.5 mm。先定位切割再去除外层苞叶的加工工艺合理可行,能够实现甜加糯型鲜食玉米合理保留内层苞叶的加工目标。鲜食玉米留层加工工艺可为甜加糯型鲜食玉米留层加工生产线的设计和改进提供参考。     

新型彩钢瓦屋顶除雪机设计

为了解决由积雪引起的彩钢瓦屋顶坍塌现象,设计一种新型彩钢瓦屋顶除雪机。提出了推移式除雪和隔热保温的总体设计方案,制定了除雪和隔热保温工艺路线,对除雪机进行了结构设计、样机测试和控制设计等。使用UG软件对除雪机进行三维建模;采用ANSYS Workbench对零件进行有限元分析,检验设计的合理性;采用西门子S-200 SMART PLC作为核心控制器,完成控制原理图设计,及驱动装置、人机交互设备和各类传感器选型。结果表明,所设计的除雪机可以实现彩钢瓦屋顶的自动除雪,与人工相比效率高、安全性高、操作方便,并无除雪不均的问题出现。除雪机的设计改变了传统人工除雪方式,其结构可靠、容易操作、效率较高,可为其他斜屋顶的自动除雪提供一种新的解决方案。     

钢筋连接套自动包装机设计

针对当前钢筋连接套采用手工装袋、包装效率低、劳动强度大等问题,设计开发了一种具有自动包装功能的钢筋连接套包装设备。依据设计需求制定了包装工艺技术路线,分析了钢筋连接套自动上料及理料、包装袋自动上料、自动装袋及封口等自动包装功能,进而提出了钢筋连接套自动包装机的总体设计方案,设计了整机结构,并对送料机构、切断结构等关键执行机构进行了综合设计与分析,计算了上料、输送、推送、横纵向缝袋与剪切等构成的工作循环和整体包装效率。结果表明,所研发的设备可完成每小时122袋的包装任务,包装效率相比人工大幅提高,同时降低了工人的劳动强度。设备适用于钢筋连接套内螺纹M18-M32等多种规格的包装,研究结果可为其他相似非标包装设备的开发提供参考。     

空调连杆自动涂油机器人设计

为了提高空调连杆涂油的效率和质量,设计了一款空调连杆自动涂油机器人。提出了龙门式三轴涂油结构与模具盒辅助定位的总体设计方案,制定了涂油工艺路线,对涂油机器人的机械结构进行了结构设计和运动分析,选用西门子S7-200 SMART作为控制系统核心进行设计,确定了硬件接线图和控制流程,通过伺服电机驱动、传感器模块、人机交互界面等实现对涂油机器人的自动控制。采用UG软件对涂油机器人的各部分结构进行三维建模,并进行虚拟装配,检验设计的合理性。结果表明,所设计的涂油机器人可以实现空调连杆的自动涂油,其生产效率比手工方式提高了约40%,并无漏涂和涂刷不均的问题出现。该涂油机器人的设计改变了传统手工涂油方式,其结构可靠、容易操作、效率较高,可为其他不规则工件的自动涂油提供一种新的解决方案。     

连接套动力管钳执行机构设计与性能分析

针对建筑施工中钢筋螺纹连接出现的漏拧或拧紧力矩不准、丝扣松动等现象,研发恒扭矩自动连接钢筋和连接套的动力管钳,并对关键执行机构进行性能分析。利用三维软件UG构建执行机构中开口齿轮、螺旋升角坡轨、腭板和腭板架等零件的三维数字模型;利用ANSYS Workbench软件求解出零件模型在模拟工况下承受极限力时的应力云图和变形云图,并根据计算结果完成关键部件的结构优化,为后续样机的试制提供重要的数据支持。     

净化隔断板面板成型装置设计

为了提高净化隔断板面板成型时的生产效率,降低工人的劳动强度,减少对工人技能的依赖性,设计了一种净化隔断板面板成型装置。依据设计需求制定了面板成型装置的工艺路线,进而提出了面板成型装置的总体设计方案,设计了整体结构,并对整平机构和剪断折弯机构进行了综合设计与分析,计算了上料、整平、冲孔、滚压成型、剪断折弯的工作循环和整体的成型效率。结果表明,该装置大大提高了面板的成型效率,并降低了工人的劳动强度,具有通用性强、自动化程度高、效率高等优点。净化隔断板面板成型装置的设计顺应了净化隔断板生产的自动化、无人化的发展趋势,具有较好的推广应用价值。