摘要：对于具有高精度设计要求的压力袜、医疗袜等定制产品,现有定制设计方法仅能保证足长、足高等关键数据准确性,存在无法全方位满足定制用户足部数据要求的问题。基于模拟编织的思想,提出了一种由袜子三维模型全自动生成模拟袜机编织的编织路径图的方法。其中编织路径图的生成方法为:采样点由袜口开始沿着采样轴方向在袜类三维模型表面迭代采样用以模拟圆袜机的逐圈编织,并在采样过程中根据采样轴与三维模型顶点法向量的夹角调整线圈高度,直至完成袜头部分的迭代采样。然后将得到的编织路径图进行编译,得到各线圈圈高参数以及各部段圈数参数。最后以该参数修改WLT-6F袜机编织所需的链文件进行上机编织。对比样品与输入三维模型的尺寸差距,其误差处于4.1%以内。

摘要：金属盒盖包装是现代包装工业的重要组成部分,其仍有较多工序停滞于手工制作阶段,其中包装工序尤为突出。因此,针对当前扣合式金属盒盖包装过程中自动化程度低,以及成品质量参差不齐等问题,设计了一种扣合式金属盒盖自动扣合装置。首先,对物料输送过程进行了运动学及动力学模型分析,确定了装置的工作参数范围;然后,使用ADAMS与Simulink对物料进行了运动学与动力学仿真,证明了滑道缓冲结构与上部挡板约束位置是送料过程稳定的关键;最后,为了寻求最优工作参数,选取试验因素以及响应值,进行了Box-Behnken试验以及对比试验。研究结果表明:该模型的决定系数分别为0.9892和0.9487,并确定了各因素显著性顺序以及最佳工作参数组合,且实际响应值与预测结果误差均小于5%,满足扣合式合盖装置稳定送料、有效扣合的作业需求。该研究可为后续扣合式合盖装置设计提供理论依据,可为企业提供相应的参考模型。

摘要：为解决目前接触式纱线张力检测易对纱线运动产生干扰的现状,设计了基于图像处理的非接触式纱线张力测量系统。使用高速相机结合纱线弦振动理论基础和图像处理技术采集运动状态纱线图像信息。利用奇异值分解算法通过视频图像数据降维、重组振动位移提取、迭代去噪等操作获取振幅频率信息。借助快速傅里叶变换将纱线振动时域特性转换为频域特性并绘制频域图及时域图,最后搭建纱线振动监测实验平台检验算法的可行性和可靠性。结果表明:纱线张力和纱线频率具有正相关性,当纱线张力在50~80 cN之间时,通过对比实验得到算法求解的纱线张力与实际测量的张力绝对误差小于10%,可较好地反映纱线实时张力情况。基于机器视觉的非接触式纱线张力具有安装简单,实时性强,精度高等特点,避免了接触式张力测量方法存在的损伤纱线和测量精度受工艺环境干扰等弊端。

摘要：针对传统弯曲型材加工设备运行时不稳定、加工效率低、加工成本高以及操作界面复杂等问题,设计了弯圆机人机交互系统。主要介绍了上位机软件的设计与实现过程,包括逻辑算法、用户交互、通信处理以及数据存储等模块的设计方法。上位机软件使用Qt Creator编程软件进行开发,以TCP/IP协议作为通信总线实现数据交互,使用二进制文件和SQLite数据库存储数据。结果表明,根据所述方法设计的人机交互系统在实际生产中,型材加工精度误差小于1 mm,并且该系统具有性能稳定、功能齐全等优点,能够满足弯曲型材加工市场的需求。

摘要：为有效保持纱线张力控制系统输出稳定的纱线张力,针对张力测量中出现的不收敛、抖动大、精度低和毛刺较多等问题对张力反馈调节系统的影响,提出一种基于卷积滤波的接触式纱线张力测量方法。首先在悬臂梁正反面粘贴电阻应变片,利用压阻效应将纱线张力信号转化为电压信号进行测量,经过分析可以发现受纱线输送路径环境及传感器结构特性影响,张力信号耦合了低频、高频和奇异噪声,不能直接用于纱线张力控制系统,因此,为解耦真实张力值,在软件控制系统中设计限幅滤波算法滤除奇异噪声;用低通滤波去除高频噪声;用S-G卷积算法去除低频耦合噪声。为验证算法可靠性与实用性,搭建纱线张力测量实验平台,对恒张力和变张力条件下纱线张力测量数据与标准数据进行对比分析。结果表明:该方法可将张力波动控制在0.6%以内,这对复杂工况下的纱线张力检测及张力控制系统具有指导意义。

摘要：为解决纬编针织纱线张力大小、直径粗细无法动态检测而导致编织异常的问题,开展了基于光电传感的非接触式纱线输送状态检测方法研究,提出双目式光电感应差分测量方法,创新设计了双路光电组件,构造两路纱线动态感应差分信号对,消除共模信号干扰,以适应纱线状态信号弱信噪比的特点。在此基础上,设计了纱线输送状态检测实验,测试积极式送纱过程中纱线在不同张力和不同直径条件下输送时实时电压信号,分析信号平均值、方差和数值频数分布曲线,分析纬编针织纱线输送的动态特性。结果表明:随着纱线张力的增大,差值信号的平均值和方差在逐渐减小,表明纱线波动幅值在逐渐下降,纱线整体波动趋向平稳;同时,改变纱线粗细会使纱线波动幅值逐渐上升,纱线波动差异逐渐增大,当纱线细度增加到一定值时,纱线波动幅值以及纱线波动差异趋于稳定。

摘要：针对4边封包装机由于送膜轴和切刀轴的运动分离控制导致薄膜进给与切刀旋转不同步而影响了加工质量的问题,课题组基于EtherCAT技术原理搭建控制系统整体框架。设计一种电子凸轮曲线,实现追剪过程中执行机构间的速度与位置匹配;以EtherCAT为通信手段,满足执行机构间响应同步需求;另外对机械零位进行周期性补偿,弥补机械误差引起的加工误差。基于该系统实际加工袋长为200 mm的塑料薄膜,误差小于1 mm,且产品没有出现损坏情况。该控制方法能够满足4边封包装机的加工需求。

摘要：为了提高枕式包装机纵封热封流程生产效率,降低人力成本,提出了一种基于径向基函数神经网络-遗传算法(Radial Basis Function Neural Network-Genetic Algorithm,RBFNN-GA)的工艺参数决策方法。根据热封材料断裂屈服强度确定加工目标热封强度;以热封距离、热封温度、热封速度为工艺参数变量,通过生产样本对RBF神经网络进行训练建立模型,并以此模型为基础,设计遗传算法寻优过程当中的适应度函数;通过遗传算法进行工艺参数的最优求解,并将结果输入到枕式包装机进行加工测试与热封强度的测定。结果表明:根据所述方法得到的测试结果满足实际加工需求,为枕式包装机的智能化升级提供了理论依据。

摘要：为了提高非接触式纱线张力测量的速度和精度,提出了一种基于归一化互相关法(Normalized Cross Correlation,NCC)的图像处理方法实现纱线张力的实时测量。基于弦振动理论得出纱线谐振频率与纱线张力之间的关系,利用NCC模板匹配算法提取纱线振动位移得出纱线时变曲线,使用傅立叶变化将时域关系转换为频域关系,通过对比纱线振动频率的理论值和测量值得到该测量系统的精确值。研究表明:文章提出的测量方法实现了纱线张力的实时测量,该方法得出的测量值与理论值之间的绝对误差均小于10%,属于测量误差范围内,并且处理速度快,实现了纱线张力的非接触式实时动态测量。

摘要：为解决柔性流水作业车间生产效率低、能耗高、加工成本高、订单周期长等问题,设计了以最小化最大完工时间、最小化总能耗为目标的车间调度模型。针对遗传算法和模拟退火算法计算效率低和易陷入局部最优的缺点,提出了一种改进遗传模拟退火算法(Improved Genetic Simulated Annealing Algorithm,IGSAA)。在遗传算法的基础上采用了动态的交叉率和变异率,以及在模拟退火算法中加入了基于逆序的局部搜索方法,提高了最优解的搜索效率,减少了算法的迭代次数。最后,通过工厂实例进行验证。结果表明,与遗传算法和模拟退火算法相比,所提算法分别节省了12.1%和21.4%的能耗,缩短了17.5%和36.7%的完工时间以及减少了20%和48.4%的迭代次数。