关键词： 淡水鱼   前处理加工   机械设计   有限元分析  

摘要： 我国是淡水渔业大国,淡水渔业产量位居世界前列。淡水渔业产量虽较大,但加工效率较发达国家的高效率,还有较大差距。我国渔业加工发展中存在着机械化程度低、原料利用不充分、下脚料污染浪费等一系列问题,极大的制约了渔业经济的高速发展。淡水鱼前处理是渔业加工的首要环节,研制高效的淡水鱼前处理设备是现代化渔业发展的重要内容。本文以我国养殖产量最高的四种淡水鱼类(草鱼、鲢鱼、鳙鱼、鲤鱼)体型特征为基础,将其中体型差异较大的草鱼与鳙鱼作为研究对象。运用反求法、计算机辅助法、模块化设计法及并行设计法等设计方法,结合淡水鱼前处理(去鳞、去内脏、去黑膜)工艺要求对前处理机进行整机方案和结构设计,完成夹送机构、去鳞机构、输送机构、剖切机构、内脏黑膜去除机构等五大机构的设计。在各机构的具体设计中,运用柔性零件特性以增强各机构对鱼体差异的适用性。去鳞机构由侧面去鳞机构、顶部去鳞机构、底部去鳞机构组成,运用仿形法设计了柔性去鳞刀具与顶部去鳞刀具,提高了鱼鳞的去除率;输送机构由输送进入机构、上输送机构及全自动链条调节器组成,以尖刺链条为载体输送鱼体,实现了前处理工艺的自动化;内脏黑膜去除机构由内脏去除机构及黑膜去除机构组成,以“先铲后磨”的方式完成对鱼体内脏、黑膜的清除工作。运用Work Bench19.2对关键零部件完成强度刚度分析校核,确定所设计的零部件满足机器工作需求。运用PLC完成电控系统设计,对动力的传递路径进行合理布局,设计了传动机构A与传动机构B,实现了动力的高效传递。为提升原料的利用率,减少下脚料对环境的污染,设计了鱼鳞收集板与内脏收集板来分别对鱼鳞和鱼内脏进行分类收集。最后进行了部分样机试验,对小型淡水鱼前处理机的去鳞机构进行了去鳞试验,试验结果表明鱼鳞去除率大于95%,验证了机构设计的合理性。针对目前淡水鱼前处理中存在的问题,结合相应的处理工艺,进行了淡水鱼前处理的相关研究,通过对零件的设计分析及样机验证,最终确定所设计的小型自动化淡水鱼前处理机满足淡水鱼前处理功能需求。

关键词： 机械设计制造   自动化   核心  

摘要： 伴随着我国最近几十年经济的飞速发展,为各行各业都提供了良好的发展环境,机械设计制造业也不例外.本文中,以自动化技术为核心,强调了机械制造中的技术要点,为后续自动化技术的发展提供了保障,也促进了机械设计制造行业的发展.

关键词： 静态平衡   动态平衡   外观平衡  

摘要： 在机械设计中到处都存在着平衡,有静态平衡、动态平衡和外观平衡。设计人员只有遵循机械设计中的平衡原则,才会设计出好的产品,为企业创造更大价值。

关键词： 调研   改革   课程标准   实践  

摘要： 通过对高等职业机械专业现行机械设计基础课程标准、机械制造企业的生产现实的调研分析,结合中国工程机械行业"十二五"发展规划对培养优秀高端技能型专门人才的要求,而编写制定符合目前学生素质的高职机械设计基础课程标准,以标准为核心,针对具体机械制造专业设置与实际生产相适应的典型项目,通过实践证明提高了学生学习兴趣,为机械专业类不同专业学生学习专业核心课打下了坚实的专业理论基础,满足了机械专业培养优秀高端技能型专门人才的需求。

摘要： 《机械设计与研究》期刊是集学术性和技术性于一体的机械类刊物、《中国科技期刊精品数据库》收录期刊、中国科技论文统计用期刊、全国中文核心期刊、中国科学引文数据库来源期刊、美国剑桥科学文摘(CSA)收录期刊。本刊国内外公开发行’有阵营强大的国内外编委队伍。本刊系双月刊’每双月20日出版’大16开本’每期传递信息量约45万字。

关键词： 复杂机械   数字样机   模型驱动   模型转换控制器   MySQL数据库  

摘要： 模型驱动技术通过模型来贯穿产品设计到制造的全过程，实现不同平台系统之间模型信息的传递，为模型转换提供良好的整合和支持，可极大提高产品设计效率。本文重点研究国内外模型驱动技术的应用情况，结合机械产品的设计流程，开展面向复杂机械设计的数字样机模型驱动方法研究，形成模型层、平台层、软件层和数据层的模型驱动体系架构。　　首先，依据复杂机械数字样机的功能与结构特点，通过解析STEP文件的组成要素，构建基于数字样机的PIM和PSM。在此基础上，给出以XML文件形式表达数字样机PIM的方法，清晰展现数字化模型各层级信息之间的嵌套关系，为后续的模型转换奠定坚实的基础。　　然后，基于异构软件接口和脚本语言开发了模型转换控制器，并根据目标平台的特点，分别提出基于模型驱动的PIM到UG平台、到Adams平台、到Abaqus平台PSM的转换方法，并开发上述三个平台的模型驱动模块，解决了复杂机械产品研发过程中几何数字样机与性能数字样机模型转换过程中信息丢失的问题。　　接着，针对模型驱动技术实施过程中复杂机械数字样机PIM、PSM及其他各类模型文件，分析设计模型库和数据库，采用C/S的双层开发模式，应用MFC界面对话框设计方法和MySQL数据库访问技术开发出模型管理模块，解决了产品设计过程模型文件种类和数量较多而难以管理的问题，实现模型的备份与恢复。　　最后，基于UG、Adams软件二次开发技术设计相关的菜单及对话框，提高了用户的可视化效果，并通过实例验证所开发模块的功能与性能。结果表明，应用模型驱动技术可实现机械数字样机专用软件之间模型信息的共享，所开发的模型驱动模块能够快速进行仿真分析并及时输出结果，所设计的模型库能够高效管理各类模型文件。

关键词： 柔性作业车间   缓存约束   输出缓存   输入输出缓存   改进遗传算法  

摘要： 柔性作业车间实际调度过程中设备对应的缓存容量有限,且每台机床对应的缓存容量和缓存类型配置也可能不同,会导致工件阻塞在机床上,甚至造成作业调度方案的不适用等情况,所以在建立柔性作业车间调度模型时因充分考虑机床缓存对作业调度方案的影响,即应该在优化作业车间调度方案时考虑缓存约束的影响。论文在柔性制造车间环境下,分别针对输出缓存和同时具备输入输出缓存对柔性作业车间调度的影响情况,进行了带有缓存约束的柔性作业调度问题优化研究,并将其运用于实际车间作业调度方案优化过程中,有效的实现了带有缓存约束的柔性作业调度方案优化。本文主要研究工作如下:(1)带有输出缓存约束的柔性作业车间调度问题模型构建。在柔性作业车间调度问题基础上,考虑机床输出缓存容量大小对作业调度造成的影响,并对针对问题特性进行具体的分析,研究了因机床输出缓存容量不足时造成的机床阻塞和工序冲突,然后以最小化最大完工时间为优化目标,建立了带有输出缓存约束的柔性作业车间调度问题数学模型。(2)基于改进遗传算法的带有输出缓存约束的柔性作业车间调度问题模型求解。根据问题特性和算法特性设计编码方法、解码方式以及合理的工序冲突调整方式。针对传统遗传算法在求解此问题时,存在初始种群质量不高、遗传算子搜索能力不强等问题,对算法进行改进。通过基于标准算例构建的实验算例对算法改进机制有效性进行验证,再通过不同输出缓存容量的实验算例验证算法的可行性,最后通过对比其他求解算法验证改进遗传算法的优越性。(3)带有输入输出缓存约束的柔性作业车间调度问题建模及求解。在机床输出缓存约束的基础上将问题约束进行扩展,考虑不同缓存类型组合对作业调度的影响,以最小化最大完工时间为优化目标,建立带有输入输出缓存约束的柔性作业车间调度问题数学模型,通过对解码方式进行进一步的改进后的遗传算法对问题求解,最后基于标准算例库构建的带有输入输出缓存的实验算例,通过实验验证所建立的数学模型的正确性以及算法的有效性,并对比其他求解算法验证改进遗传算法的优越性。(4)带有输入输出缓存约束的柔性作业车间调度的工程实例应用。通过某数控车间的工程实例,进一步验证了本文带有输入输出缓存约束的柔性作业车间调度优化模型与和求解算法的可行性,有效解决了带有缓存约束的柔性制造车间作业调度问题。

关键词： 喷涂机器人   机器视觉   机械设计   室内建图   深度学习   目标检测  

摘要： 随着城镇化水平的不断提高,室内装修领域的自动化发展水平受到越来越多人的关注,室内喷涂作为建筑行业中不可缺少的一环,将人工劳动成本的投入转变为机器人自主喷涂将是室内喷涂行业未来的必然趋势。本文对国内外相关文献和现有建筑机器人的发展现状进行汇总研究,发现自主喷涂机器人所涉及的相关技术仍存在很多瓶颈问题,导致喷涂机器人的自主性达不到要求,限制了其大量的生产和使用。因此本文对目前喷涂机器人涉及的相关技术进行针对性的研究,以此让喷涂机器人真正具备自主喷涂的能力。本文主要研究内容如下:针对室内喷涂机器人的功能需求对其进行了机械结构的设计,主要包括三大部分:全向移动底盘、六自由度喷枪移动系统、分体式从动系统。机器人全向移动底盘主要为机器人提供灵活的移动能力;六自由度喷枪移动系统用来保证机器人喷涂的灵活性让其更好的应对墙体边角处;分体式从动系统主要是用来放置电池、物料桶、涂料泵等大质量物体,以此减小机器人本体所受到的压力,增加其使用寿命,并且方便机器人的携带与运输。针对机器人的室内环境感知问题,本文将激光雷达建图算法应用于机器人所搭载的嵌入式设备上,并且对喷涂机器人所构建的地图进行处理,通过检测室内房门所在的位置进行完整室内子房间的划分,以此为接下来机器人进行自主喷涂的路径规划任务提供基础。针对机器人无法准确识别室内不可喷涂区域的问题,本文应用基于深度学习的目标检测技术,在原始Center-Net目标检测网络的基础上进行了改进与优化,在保证目标检测精度的同时最大程度的提升了检测速度,并且该算法应用到嵌入式设备中仍然可以满足窗户识别准确性与实时性的需要。针对机器人移动和喷涂路径规划实际需求,本文通过机器人构建的室内地图和摄像头实时检测出的窗户位置进行移动路径和喷涂路径的规划。移动路径规划主要是为了让机器人能够更好的完成立面墙体和棚顶墙体的喷涂工作。而喷枪的移动路径规划则在机器人进行墙体边缘喷涂以及通过摄像头检测到不可喷涂区域的时候能够实现喷涂路径更加合理高效的规划。本文通过对算法的仿真以及在实际机器人上进行的相关实验,验证了课题所提出算法的可行性与在实际喷涂中的实用性,为室内自主喷涂机器人的实际应用提供参考。

关键词： 柔性作业车间调度问题   粒子群算法   小生境技术   多目标优化   自动搬运车  

摘要： 制造业是支撑现代工业技术发展的重要基础,伴随中国“一带一路”战略的实施,推动企业“走出去”发展,大批国内企业也在积极地寻找新的落脚点,开展国际化经营。在制造类企业的实际生产调度中,柔性作业车间调度的目的是为工序选择合理的加工机器和加工顺序,从而提高车间的生产效率、降低机器设备的损耗等。柔性作业车间调度问题相对于传统的作业车间调度问题增加了工件对机器的可选择性,即工件可以在多台机器中选择一台机器加工,更符合实际车间状态。本文采用改进粒子群算法解决考虑工件运输情况和加入自动搬运车的柔性作业车间调度问题,具体工作如下:首先,通过总结柔性车间调度问题的国内外研究情况,分析目前此类问题研究中的不足,寻找本课题的出发点,并选用粒子群算法求解此类优化问题。其次,针对单目标和多目标优化问题,改进了适用于求解这两类问题的粒子群算法。针对单目标柔性作业车间调度问题,在离散粒子群算法中引入邻域搜索算法和竞争学习机制,分别提高粒子群算法的局部探索和全局开发能力。针对多目标柔性作业车间调度问题,为了保证解集在收敛的同时又能均匀分布在解空间,进而在粒子群算法中结合了小生境技术,将种群划分为多个小种群,在粒子群优化过程中用小种群邻域最优解代替全局最优解,保持粒子在广阔空间寻优,通过控制优化过程中小生境的数量实现算法的收敛。并通过仿真实验分别验证了以上两种改进算法在求解单目标和多目标柔性作业车间调度问题时的可行性和有效性。最后,研究了在复杂约束条件下的柔性作业车间调度问题。针对考虑工件运输时间的柔性作业车间调度问题,设计了动态初始化方法,提高了初始解的质量,从而加快算法的收敛。针对含有自动搬运车的柔性作业车间调度问题,建立了机器和自动搬运车双资源约束的集成调度模型,设计启发式初始化方法提高了种群初始解的质量。并通过仿真实验进行对比,结果表明本文改进的粒子群算法在求解这两类问题时可行高效。

关键词： 机械设计   人机工程学   人性化  

摘要： 机械设计的初衷是在单位时间内完成生产的需求,满足产量与质量的要求.但是任何设备是为人而服务的.人体的生理性和心理性就决定了在对设备进行操作时,有一定的局限性.如何能让机械设备更好地为人服务,这就需要人机工程学的介入.