高精度数控机床是一种高度集成的复杂机电液自动化控制系统,部件间的故障极易导致数控机床的失稳。针对高精度数控机床的故障诊断和故障响应问题,在整个机床控制系统结构基础上,对各个子系统进行故障诊断功能系统划分,构建了高精度数控机床液压控制系统故障监测状态机。采用差异阈值故障监测策略对相关的部件进行故障诊断,对不同的故障严重度事件进行分级故障响应,在搭建的高精度数控机床液压控制系统故障诊断模拟实验环境中验证了故障诊断方法的可行性。实验结果分析后可以看出,该故障诊断方法能够快速有效地监测出整个机床液压控制系统的故障状态。

在分析了筒纱包装生产线分拣设备的组成和工作原理,制定了筒纱分拣方案;在控制系统硬件设计的基础上,完成了PLC控制程序和人机交互界面的设计;实际生产线的测试结果证明,控制系统能够满足筒纱生产的分拣要求。

针对目前直流钻机司钻房内操作元器件过多、可靠性差、容易出现误操作、信息化及自动化程度低等问题,研制开发集成化司钻操作台,由电控触摸屏操作代替原物理开关、手轮、指示灯等电器元件,简化了司钻操作台并增加了司钻操作的便捷性及钻机的安全性和可靠性。增强了钻机操作的人机交互性能,司钻可以通过电控触摸屏对相关钻井参数进行监控及设置,并且具有故障诊断功能,帮助司钻迅速解决故障。提高了钻机信息化及自动化水平,保证钻机安全可靠运行。

为了解决小青柑去除果肉的问题,设计了基于PLC的小青柑自动掏肉机。其加工流程主要包括小青柑的切口、取块、挖肉和自动卸料等工序。该设备提升了生产效率和加工质量,实现了食品生产自动化。该设备的切块功能采用圆柱形特殊刀具,利用气缸和圆柱凸轮实现旋转加推进切肉、卸肉功能。挖肉工序采用电动机与气缸交互工作来配合高压气冲刷,从而实现去除小青柑内壁附着的果肉,最后利用喷气头自动卸料。各机构均由PLC控制电动机或气动元件,以实现小青柑的开口、掏肉、卸料自动化。

针对人工手动锁紧螺丝的方法的低效率和较大的作业标准差的问题,提出了一种螺丝自动上料装置,不仅解决了现有螺丝机螺丝排序易堵塞问题,而且提高了螺丝机生产自动化的程度,保证自动上下料过程的稳定性,为实际生产应用提供帮助。

介绍了自动取封盖装置的典型结构组成和工作流程,对比分析得到自动取封盖的突出优势;从机械结构改进和控制系统开发两个方面阐述了当前自动取封盖装置的技术研究现状和方向;对比分析了目前取封盖装置工程应用产品,得到产品设计发展趋势为结构柔性化和定位精度的不断提升;从提高装置运行稳定性和顺应装置设计发展趋势两个方向,提出了两种取封盖装置创新设计思路,对其他设计者的工作有一定的参考意义。

为解决传统送药时需要由护士全程跟踪造成的费时费力问题,设计了一种性能稳定、结构简单、自动化程度高的智能辅助药箱。用于辅助医务人员在医院住院部或门诊部送药的一种新型实用设备。该设备主要由箱体和箱门两大部分组成。围绕自动发药、医护人员责任制和识别药品信息等功能进行机构设计和控制流程介绍。

针对人工作业方式劳动强度大、企业成本高、加工质量低等生产问题,研制出一种新型全自动卷板机。运用概念设计的思想将卷板机分解为基座组件、行走架组件、旋转主轴组件、压刀组件及侧臂支撑组件,然后对各个子功能组件分别进行系统化的结构设计,最后将各组件集成设计得到了一种新型全自动卷板机。

针对当前烧烤市场上的工作方式,基于STM32单片机控制技术,设计了一种能够在木炭烤炉上模拟人工刷涂酱料的机械装置。对刷涂酱料动作进行了运动方案分析和设计,对系统部件和控制方案进行选型和设计,并对关键连接件强度进行了有限元分析校验以确保满足强度要求。经过试验,该装置可以实现模拟人工在市场常用木炭烧烤炉上的刷涂酱料运动,为自动化烧烤提供了新思路。

自动化钻机管柱处理系统包含设备多,各设备运动相对较复杂,会出现设计时无法预料的设备运动轨迹不合理、位置干涉等问题。这些问题使得自动化钻机设计、试验周期加长,制造成本增高,严重制约自动化钻机的研制进程。文中应用仿真三维动画技术,对自动化钻机管柱处理系统进行虚拟空间的三维建模、运动仿真、系统分析,提前发现设计缺陷,辅助设计优化,减少了产品设计制造成本,加快了产品研发进度。