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八边封制袋机切刀机构优化设计与仿真分析
1
作者 周旭光 王景良 +1 位作者 邵小江 朱龙彪 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第4期294-298,304,共6页
国内八边封制袋机侧风琴设备的切刀机构在运动过程中速度慢、噪声大、振动强。因此,设计一种高速、低噪声、低振动的八边封制袋机切刀机构具有很大的实用性。通过分析薄膜切断过程中切刀的运动规律。根据偏心轮滑块机构的运动特点,设计... 国内八边封制袋机侧风琴设备的切刀机构在运动过程中速度慢、噪声大、振动强。因此,设计一种高速、低噪声、低振动的八边封制袋机切刀机构具有很大的实用性。通过分析薄膜切断过程中切刀的运动规律。根据偏心轮滑块机构的运动特点,设计八边封制袋机切刀机构。应用SolidWorks建立三维模型,通过ANSYS对机构中重要的零部件进行静力学仿真分析,验证其结构强度;并在Adams中进行动力学仿真,对切刀的位移、速度、加速度进行分析。保证设计偏心轮滑块切刀机构的稳定性和可靠性。针对机构的静力学和动力学仿真分析可知,连杆的最大的变形量为0.42μm,满足设计要求。切刀在切断时以垂直于预制袋的位姿做高速往复运动,切断过程平稳,实现了预定目标。采用偏心轮滑块切刀机构能够很好地实现对薄膜高速平稳地切断。 展开更多
关键词 切刀机构 偏心轮滑块机构 高速 减振 静力学仿真 动力学仿真
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吸盘机械手运动参数设计和优化 被引量：3
2
作者 夏梦 杨玉萍 +1 位作者 季彬彬 陈丰明 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第12期180-183,共4页
针对制袋机中拉链预装工作台的吸盘机械手,其工作特点是高速往返、频繁启停,为保证工艺质量,必须降低吸盘机械手柔性执行末端在运动过程中产生的冲击振动。应用Adams软件建立吸盘机械手的刚柔耦合模型,对其运动速度进行梯形曲线运动规划... 针对制袋机中拉链预装工作台的吸盘机械手,其工作特点是高速往返、频繁启停,为保证工艺质量,必须降低吸盘机械手柔性执行末端在运动过程中产生的冲击振动。应用Adams软件建立吸盘机械手的刚柔耦合模型,对其运动速度进行梯形曲线运动规划,分析不同加速度下的试验结果,得到最大运动速度曲线。并在此基础上进行S形曲线规划,通过与梯形曲线的对比分析,得出S形曲线的运动平稳性更佳。同时对S形曲线的运动参数进行了优化,使得运动过程的振动最小,以保证机械手的运动过程快速、平稳、可靠。 展开更多
关键词 吸盘机械手 ADAMS 运动分析 参数优化 虚拟样机
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多点驱动精密伺服压机控制系统研究与开发
3
作者 陈曦 朱龙彪 邵小江 《机床与液压》 北大核心 2024年第24期119-127,共9页
传统机械式压力机难以适应未来的工作需求,针对此,设计开发一款满足企业使用需求的伺服压机控制系统。以压力机控制系统为主要研究对象,压力机的主体结构采用“伺服电机+减速机构+滚珠丝杠”的形式,采用4台伺服电机同步加载的方式实现... 传统机械式压力机难以适应未来的工作需求,针对此,设计开发一款满足企业使用需求的伺服压机控制系统。以压力机控制系统为主要研究对象,压力机的主体结构采用“伺服电机+减速机构+滚珠丝杠”的形式,采用4台伺服电机同步加载的方式实现合模与分模;控制系统以工控机为上位机,以运动控制器为下位机,采用模块化设计思想实现压力机的自动化控制。通过实验验证对该压力机系统控制软件进行调试运行,基本能够实现压力机产品的自动化运行,且具有较高的运行精度。 展开更多
关键词 伺服压机 控制系统 硬件设计 软件设计 运动控制
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Roll-to-roll薄膜烫装拉链机封烫机构设计与优化 被引量：1
4
作者 王景良 王志浩 +1 位作者 朱龙彪 邵小江 《包装与食品机械》 CAS 北大核心 2023年第2期95-100,共6页
针对传统薄膜烫装拉链机制成的预制袋只适用于人工包装的问题,设计一种可再封拉链自动封烫装置。设计曲柄摇杆与双曲柄滑块的组合机构作为封烫机构主传动,弹簧缓冲烫压机构作为执行机构,运用动力学分析,确定机构参数;为减小薄膜融烫张力... 针对传统薄膜烫装拉链机制成的预制袋只适用于人工包装的问题,设计一种可再封拉链自动封烫装置。设计曲柄摇杆与双曲柄滑块的组合机构作为封烫机构主传动,弹簧缓冲烫压机构作为执行机构,运用动力学分析,确定机构参数;为减小薄膜融烫张力,增加融烫时间,设计最优曲柄摇杆机构极限角ψ,采用粒子群算法优化曲柄摇杆机构参数,并在Adams中验证机构设计准确性。优化后,封烫机构主传动总行程减小22.45%,间接减小薄膜融烫张力;融烫时间增加12.75%。由Adams分析可知,单根弹簧受力逐渐增加到最大值,起到缓冲作用,同时弹簧最大振幅仅为0.3 mm,满足设计要求。研究结果表明在封烫温度、压力一定时,封烫质量明显提升。研究为自动封烫装置在包装领域的开发应用提供理论支持。 展开更多
关键词 曲柄摇杆机构 粒子群算法 融烫时间 弹簧缓冲机构 弹簧振动
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基于机器视觉的制袋机裁切定位系统设计 被引量：4
5
作者 胡宏宇 王景良 +2 位作者 朱龙彪 陈丰明 傅启桃 《包装工程》 CAS 北大核心 2019年第3期200-206,共7页
目的针对圆角包装袋传统裁切工艺中存在的毛刺和废料问题,设计一种基于机器视觉的高精度制袋机裁切定位系统。方法利用LED背光源、低畸变镜头、CMOS黑白相机和工控机搭建视觉系统硬件平台,在Visual Studio开发环境中,基于OpenCV函数库... 目的针对圆角包装袋传统裁切工艺中存在的毛刺和废料问题,设计一种基于机器视觉的高精度制袋机裁切定位系统。方法利用LED背光源、低畸变镜头、CMOS黑白相机和工控机搭建视觉系统硬件平台,在Visual Studio开发环境中,基于OpenCV函数库设计视觉软件,用基于最小二乘法检测图像边缘,进而标定相机,提取包装袋圆角轮廓为特征信息。系统以特征信息为匹配模板对圆角位置进行精确定位,得到亚像素级角点位置,最终控制伺服系统执行误差补偿裁切。结果该定位算法可实现16 ms内精确定位圆角坐标,绝对误差小于±0.02像素点。结论基于机器视觉的定位系统具有运算速度快、定位精度高等特点,有效改进了传统制袋工艺,能够满足生产需求。 展开更多
关键词 包装袋 机器视觉 特征提取 检测 定位
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基于虚拟总轴的制袋机多轴同步控制系统设计 被引量：2
6
作者 吕梦樊 王景良 +2 位作者 陈丰明 傅启桃 朱龙彪 《包装工程》 CAS 北大核心 2020年第7期197-204,共8页
目的为了提高制袋产品质量及同步控制精度,实现产品技术升级,设计一种基于虚拟总轴的多轴同步控制系统。方法以三边封制袋机为研究对象,介绍其工艺流程及工作原理,搭建其运动控制系统拓扑结构,基于虚拟总轴同步控制策略,详细分析制袋机... 目的为了提高制袋产品质量及同步控制精度,实现产品技术升级,设计一种基于虚拟总轴的多轴同步控制系统。方法以三边封制袋机为研究对象,介绍其工艺流程及工作原理,搭建其运动控制系统拓扑结构,基于虚拟总轴同步控制策略,详细分析制袋机多轴同步控制基本原理,设计一种浮辊补偿算法,给出软件设计方法,并通过实际运行采集实验数据进行验证。结果该控制系统可以满足制袋机的运动控制要求,补偿相邻两轴间的同步误差,使得制袋系统两牵引轴间同步误差控制在0.3%左右。结论引入该策略的同步控制系统具有良好的同步性与稳定性,提高了制袋质量、精度和效率,降低次品率,较好地满足了制袋机裁切精度要求。 展开更多
关键词 制袋机 运动控制 同步控制 虚拟总轴
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基于机器视觉的制袋机圆角袋单切系统设计 被引量：2
7
作者 咸浩 王景良 +2 位作者 邵小江 朱龙彪 陈丰明 《包装工程》 CAS 北大核心 2021年第1期178-185,共8页
目的针对制袋机在生产圆角袋时,常采用的双切方法存在的效率低、废料多、机械磨损快等问题,基于机器视觉设计圆角袋单切系统。方法搭建视觉硬件平台,基于OpenCV视觉库,在Visual Studio开发环境中编写视觉软件。相机采用飞拍模式,通过第... 目的针对制袋机在生产圆角袋时,常采用的双切方法存在的效率低、废料多、机械磨损快等问题,基于机器视觉设计圆角袋单切系统。方法搭建视觉硬件平台,基于OpenCV视觉库,在Visual Studio开发环境中编写视觉软件。相机采用飞拍模式,通过第1牵引伺服编码器分频输出信号给PLC,PLC利用高速计数器通过I/O口对相机进行硬触发。用标定板对相机进行标定,得出像素当量值,经过滤波、二值化、边缘检测等处理后对圆角轮廓进行特征提取,制作模板。通过遍历图像,在模板圆角中心线上添加特征点,完成模板匹配时可直接得出当前图像圆角中心坐标,将圆角中心坐标与基准线坐标的差值作为纠偏值发给PLC,PLC控制移刀伺服实现单刀精准切除。结果该方法可实现在拉料过程中,对圆角中心进行快速、准确定位,在当前制袋周期对当前袋子进行移刀裁切,实际裁切误差在±0.1 mm以内,满足目前最小圆角半径0.125圆角袋的制作要求。结论采用飞拍模式的视觉系统图像处理速度快,可匹配高速制袋要求,有效解决传统生产圆角袋时出现的问题,满足工业生产的需求,实际应用价值较大。 展开更多
关键词 圆角袋 机器视觉 飞拍 特征提取 裁切
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新型多制式高速制袋机控制系统研发 被引量：1
8
作者 邵小江 朱龙彪 +1 位作者 陈丰明 傅启桃 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第11期111-114,共4页
为满足软包装市场对多制式制袋设备的快速需求,研发一种集三边封、自立、自立拉链等制袋样式于一体的多制式高速制袋机控制系统。分析了多制式制袋机的工艺流程和控制要求,基于PLC和触摸屏的控制方式进行系统软、硬件设计,改进优化了主... 为满足软包装市场对多制式制袋设备的快速需求,研发一种集三边封、自立、自立拉链等制袋样式于一体的多制式高速制袋机控制系统。分析了多制式制袋机的工艺流程和控制要求,基于PLC和触摸屏的控制方式进行系统软、硬件设计,改进优化了主电机运动过程,牵引伺服的定长定位控制及其与切刀伺服的协调控制,并开发了一种基于PWM的恒张力放料系统,最后重新设计了触摸屏组态方案以提高人机交互性能。设备平稳、可靠运行下,最高制袋速度达240Pcs/min,最快放料速度为45m/min,制袋长度精度优于±0.1mm(白袋),刀架定位精度达±0.1mm,底烫打孔精度达±1mm,纠偏精度达±0.1mm,温控精度在1℃以内。设备运行表明,该系统运行稳定、故障率极低、交互界面友好,其可靠性和准确性显著提升,设备各项技术指标均优于设计要求。 展开更多
关键词 多制式 制袋机 PWM 恒张力 定长定位 双切刀
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Roll-to-Roll薄膜烫装拉链设备模切机构设计与优化
9
作者 王志浩 邵小江 朱龙彪 《包装工程》 CAS 北大核心 2022年第7期190-196,共7页
目的为Roll-to-Roll薄膜自动烫装拉链设备设计一种模切机构,以实现薄膜模切虚线任务。方法设计一种由偏心轴滑块机构及可移动切刀机构组成的模切机构,机构由伺服电机驱动。建立模切机构的动力学模型,通过粒子群算法优化机构参数,减小机... 目的为Roll-to-Roll薄膜自动烫装拉链设备设计一种模切机构,以实现薄膜模切虚线任务。方法设计一种由偏心轴滑块机构及可移动切刀机构组成的模切机构,机构由伺服电机驱动。建立模切机构的动力学模型,通过粒子群算法优化机构参数,减小机构往复运动惯性力,从而减小由于惯性力产生的振动,降低伺服电机控制难度;在Adams中优化模切机构,设计减振装置柔性连接滑块与切刀机构,对模切机构的减振性能进行进一步优化。结果偏心距为7mm、连杆圆心距为82mm时,机构往复运动的惯性力比优化前最大减小了21.47%,偏心轴滑块机构因惯性力产生的振动减小。减振体设计为直径50 mm,高度20 mm的丁腈橡胶块,切刀机构位移变化量为0.41 mm小于0.5 mm,满足设计要求。切刀机构x向加速度变化幅度减小,y向加速度突变消失,振动明显减小。结论薄膜自动烫装拉链设备模切机构惯性力小,工作稳定可靠,易于伺服电机控制。 展开更多
关键词 模切机构 粒子群算法 结构优化 柔性连接 减振优化
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