金属3D打印后处理设备高温喷砂装置设计

高温喷砂可使金属产生更大表面塑性变形,获得更大金属残余压应力和更高金属抗疲劳能力。常规喷砂系统往往比较容易设计,可将喷砂与高温高压相结合的复合腔体研究较少,该复合腔体涉及机械密封、传动、降温等因素,是旋转喷砂设计的难点。因此,该文重点介绍一种旋转夹持机构的高温喷砂装置设计,以期该研究能为相关领域的研究人员和工程师提供有益的参考,推动金属3D打印技术的进一步发展和应用。     

基于插卡式载具小型芯片自动喷砂清洗设备的研究

【目的】目前芯片引脚喷砂清洗设备在石英砂的利用率、喷砂清洗的效率方面还存在不足,因此,提高封装后的小型芯片的清洗效率和清洗质量,保证芯片引脚不受到冲击显得十分重要。【方法】笔者通过对一种小型芯片清洗设备进行研究,利用一种插卡式载具摆放小型芯片,采用阵列式的高压喷头,形成喷头与芯片平面十字交叉的相对运动,对芯片表面进行喷砂清洗。【结果】实现了砂水混合物的回流和重新使用,节约了生产成本;采用双重阵列式的多喷嘴布置,保证了芯片清洗的效率与效果;通过喷嘴往复运动与芯片的定向移动,在X-Y平面内实现了更大范围的清洗效果;通过对芯片在载具上的创新性设计,既实现了对芯片表面的清洗,也保证了芯片引脚不变形、不错位。【结论】该自动喷砂清洗设备在实际生产中具有操作方便、生产效率高的特点,极大地提高了喷砂清洗的自动化水平,保证了芯片喷砂处理后的表面质量。     

喷砂预处理在铸铁零件修复中的应用研究

应用二次旋转组合试验进行试验设计，建立了喷砂距离、喷砂压力、喷砂角度与涂层和基体间结合强度的数学模型，通过降维分析了它们对结合强度的影响规律。结果表明：选用优化的预处理工艺进行粗化，电弧喷涂涂层与铸铁基体间的结合强度可满足一般使用要求。     

一种基于ESP32的智能钢管清洁机器人设计

针对固定安装在建筑物上的水平钢管的清洁问题,课题组研究设计了一种可沿设计的钢管轨迹移动并开展清洁作业的智能钢管清洁机器人,解决目前楼层多、钢管长等问题。所设计的机器人以ESP32开发板作为控制核心,其具备爬行、清洗、末端检测、水量控制和手机蓝牙遥控的功能;在结构设计上采用模块化设计,使其具有体积小、可拼装、易于技术改造升级等优势。其适用于学校、办公楼、工厂等多种场合的水平钢管清洁作业,通过用机器代替人工作业,降低了作业成本。     

输电线路钢管杆吊装器的研发和应用

<正>钢管杆不但外形美观,而且具有便于施工和维护、占地少等优点,因此在市政建设和电网规划中得以广泛应用。但钢管杆在施工中因设计和制造中未提供吊点而使吊点选取、吊具安装及拆除等方面存在诸多问题,从而影响施工安全和施工进度。为此,经过不懈努力,我们研发出了钢管杆吊装器(以下简称吊装器),从而解决了上述困难,提高了作业效率,降低了劳动强度,并获得专利。1钢管杆吊装施工中吊具安装难的原因1.1钢管杆设计中存在遗漏     

基于视觉识别的小麦收获作业线快速获取方法

针对小麦生长分布不均等情况下激光作业线检测系统精度偏低的问题,提出了基于视觉的小麦收获作业线快速获取的方法。通过对成熟期麦田的彩色图像进行对比度增强和降低亮度的处理,将其转换为灰度图像,利用阈值分割方法分离已收获与待收获区域,对二值图像采用互相关函数法检测已收获与待收获区域的分界点,利用Hough变换法拟合目标直线。所提方法在激光作业线识别系统的基础上扩大了视野范围,并限制了图像处理的范围,试验结果表明该方法对小麦收获作业线的检测结果平均偏差为2.35 cm,标准差为3.26,能够满足小麦收获导航线识别的要求,是一种有效的检测算法。     

200GWC型钢管外壁除锈机设计

针对钢管外壁锈蚀问题,采用物理除锈工艺法,设计了200GWC型钢管外壁除锈机。介绍除锈机的基本结构及工作原理,计算了钢管输送机构和外壁除锈机构的运行速度、功率消耗等,实际应用表明：该机具有除锈效率高、结构紧凑、维修方便、操作简单等优点,可用于除去钢管外壁铁锈等杂质。     

回收自动循环式喷砂机

山东荣成市成大机械有限公司试制成功系列回收自动循环式喷砂机。回收自动循环式喷砂机是国内先进的喷砂设备 ,被定为涂装喷砂行业更新换代的新产品。它在整个喷砂作业过程中利用真空技术将砂料灰尘全部回收 ;经过自动分离 ,砂料参加再作业 ,灰尘收入粉尘筒 ;操作现场无污染 ,对操作工人健康无损害 ,是环境和劳动保护的双保产品。该系列喷砂机是专利产品 ,1 997年获中国第 5届专利技术博览会银奖。回收自动循环式喷砂机广泛应用于船舶、冶金、矿山、桥梁、石油化工、车辆、重型机械及工业制造中金属结构件、焊接件表面涂漆前、镀层前的清理…     

细长轴加工工艺研究

在机械加工过程中,有很多轴类零件的长径比L/d>25.在切削力、重力和顶尖顶紧力的作用下,横置的细长轴很容易弯曲甚至失稳,因此,车削细长轴时必须改善细长轴的受力问题.此外,在切削热的影响下,细长轴的加工也容易出现变形,影响加工.文章从力和热两个方面分析了细长轴加工质量的影响因素,并结合加工实际提出了有针对性的改进措施.     

钢管折弯机的设计

本文设计的钢管折弯机可以对直径16～20mm、壁厚2.0～3.0mm、弯曲角度范围0°～180°的钢管进行折弯,弯管机构为缠绕式。钢管折弯机能实现自动送料、弯管和定长自动切割。弯管角度和定长准确,结构简单,节省了劳动力,提高了工作效率,降低了成本。     

自动淋胶系统在自动化生产线上的应用

自动淋胶是一种智能化的涂胶方式,将其应用于自动化生产线,可以提高涂胶工作的效率和智能化水平。介绍自动淋胶生产线的构成布局,阐述自动淋胶系统与集中控制系统的构成与功能,以期为实现制造业智能化提供支持。     

果园自主导航兼自动对靶喷雾机器人

为同时实现果园智能植保机自主导航及自动对靶喷雾,研制了一种果园自主导航兼自动对靶喷雾机器人。首先采用单个3D LiDAR（Light Detection and Ranging）采集果树信息确定兴趣区（Region of Interest,ROI）,对ROI内点云进行2D化处理得到果树质心坐标,通过随机一致性（Random Sample Consensus,RANSAC）算法得到果树行线,并确定果树行中间线（导航线）,进而控制机器人沿导航线行驶。通过编码器及惯性测量单元（Inertial Measurement Unit,IMU）确定机体速度及位置,IMU矫正采集到的果树分区冠层信息,最后通过程序判断分区冠层的有无控制喷头是否喷雾。结果表明,机器人自主导航时最大横向定位偏差为21.8 cm,最大航向偏角为4.02°,相比于传统连续喷雾机施药液量、空中漂移量及地面流失量分别减少20.06%、38.68%及51.40%。本研究通过单个3D LiDAR、编码器及IMU在保证喷雾效果的前提下,实现了喷雾机器人自主导航及自动对靶喷雾,降低了农药使用量及飘失量。     

履带自走式果园定向风送喷雾机

设计了结构紧凑、转向半径小的履带自走式果园定向风送喷雾机。对传动系统、履带行走系统和风送系统等关键部件进行了设计和计算,对定向喷雾机构进行了设计和试验验证。试验结果表明:有风送时雾滴沉积量比无风送时提高了42.9%,变异系数降低了18.5%;定向喷雾比普通喷雾雾滴个数提高了30.9%,变异系数降低了55.3%。     

基于CAN总线的旋翼无人机喷洒模拟系统

设计了一套高精度、高可控性的无人机喷洒模拟平台,并进行了试验验证。该系统机械部分采用直线导轨结合伺服电机,最大承载质量50 kg,控制部分采用MFC设计上位机控制软件,与主控板STM32通过串口进行通讯,实现对水平和垂直2个方向上伺服电机的控制,同时采用CAN总线与喷洒控制器通讯和远程操控,可以实现喷洒流量控制以及旋翼风速控制。为评价系统运行精度,采用激光测距仪分别对系统在水平运动速度0.05、0.10、0.15、0.20 m/s下和垂直运动速度0.01、0.02、0.03、0.04 m/s下的控制距离进行距离测量,结果显示,垂直和水平方向上,控制参数与实际行程决定系数R2=1,水平与垂直重复精度优于2 mm,系统控制精度高;采用振动测试仪对系统在0.05、0.10、0.15 m/s运行速度下进行测试,通过分析振动数据,在不同运动速度下系统振动均不超过20 m/s2,其中X向和Y向在运行中存在较为稳定的4~5 m/s2的加速度,系统运行稳定。本系统可以有效降低喷洒试验载具成本,降低试验风险。     

微灌条件下三种过滤器过滤效果试验研究

为了探索砂石、筛网和叠片过滤器对黄河泥沙的过滤效果及其差异性,在不同过滤流量下进行了室内模型试验,并对比分析了过滤后水浊度、颗粒质量浓度、水头损失、瞬时流量等指标。结果表明,砂石过滤器过滤后水浊度和颗粒质量浓度低于筛网和叠片过滤器,且砂石过滤器过滤后水的水浊度和颗粒质量浓度变化曲线较为稳定,筛网和叠片过滤器的浊度滤除比率和颗粒质量浓度滤除比率均低于砂石过滤器。砂石过滤器截留的泥沙粒径分布均匀,而筛网和叠片过滤器截留能力体现在大粒径,因而砂石过滤器更能充分实现过滤功能。砂石过滤器水头损失随时间呈现递增趋势,而筛网和叠片过滤器变化幅度不大,分析认为后者未能充分截留泥沙,判定水头损失小不代表过滤效果好。综合可知,砂石过滤器过滤黄河泥沙效果优于筛网和叠片过滤器。     

曲柄摇杆式残地膜捡拾机构研究

针对目前残膜捡拾机构性能不可靠,造成残膜收净率较低的问题,提出一种曲柄摇杆式残地膜捡拾机构,建立机构几何与数学模型,对所设计机构的工作机理进行仿真、分析与优化,达到了捡拾与卸膜的工作要求。大田试验表明,机具的工作效率大于0.4hm2/h,残膜回收率达到88.5%,工作过程中基本未出现缠绕问题。     

变量喷药自适应神经模糊控制器设计与仿真

为了减少除草剂用量,采用变量喷施除草剂方式进行除草.根据分别建立的杂草面积、喷药机械行驶速度与喷药量关系模型,得知杂草面积和喷药机械行驶速度是影响变量喷施效果的主要因素.为了获取喷药量与车速及杂草面积关系试验数据,设计了室内变量喷药试验台,使用DSP处理器及编码器分别得到杂草面积及喷药机械前进速度信息.结合所获试验数据,设计了一种基于自适应神经模糊推理（ANFIS）的双输入、单输出控制器.对控制器设计过程中输入输出变量的选取、隶属函数的选择及控制器的训练等进行了研究,数据经过30次训练后误差为1.47×10^-5.对控制器的速度采集、串行通信、电磁阀驱动等硬件电路及模糊控制软件流程,进行了设计.在Matlab中建立了自适应神经模糊控制仿真模型,仿真结果表明：在喷头打开时间为0.2 s,喷药机械速度为0～1 m/s,杂草面积在0～100 cm^2时,控制器可自动调节喷药量在0～4 mL变化.与采用传统模糊控制方式相比,该控制器自适应性强,具有较好的应用前景.     

果园施药关键技术研究进展

水果产业一直是中国的传统优势产业,实现水果生产机械化对促进水果产业持续健康发展具有重要意义.果园施药作为水果生产中的一个重要环节,其机械化程度直接影响水果生产机械化水平.分别从喷头技术、气力辅助喷雾技术、静电喷雾技术、在线混药技术、自动对靶技术、变量施药技术、病虫害监测技术等角度出发,分析国内外果园施药关键技术的研究进...     

果园自动变距精准施药系统设计与试验

针对我国北方果园施药设备自动化程度不高、农药利用率低、适应性差等问题,设计了基于冠层体积估算的果园自动变距精准施药系统。施药系统的喷施臂在控制系统的控制下可以在水平和垂直方向调整喷雾距离和喷施高度,以适应不同果园的果树特征。为实现精准喷施,利用红外测距传感器组成了传感器阵列,通过该阵列探测冠层,将测得的数据用数学方法构建了冠层体积估算模型,并设计了喷雾参数调整方案,使得喷雾距离与喷雾量可进行相应调整。为验证施药系统的性能,测试了喷施臂在接收到移动指令时的响应时间与运动实际耗时以及冠层体积估算模型的准确率,并选用仿真桃树进行了定距和变距两组自动对靶喷施试验。结果表明,喷施臂的移动可实现瞬间响应,运动实际耗时与理论耗时几乎一致,冠层体积估算模型的相对误差为11.27%;与定距对靶喷雾相比,自动变距对靶喷施的农药附着率提高了18.66%,节约了30.25%的药液。     

残膜卷拾机的设计与试验

针对国内现存残膜回收机回收效率低、含杂率高及卸膜困难等问题,设计了一种适用于玉米窄膜覆膜田作业的残膜卷拾回收机具.整机由起膜装置、膜杂分离装置和卷膜装置组成,一次作业可完成起膜、送膜、膜杂分离、卷膜及卸膜等作业项目.田间试验结果表明:在机具前进速度为2 km/h时,机具残膜拾净率为92％,且作业性能较稳定,满足农业行业...