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应用微型计算机控制激光打孔机

电子技术应用 1989年第5期15卷 8-9页

作者：王书敏上海激光技术研究所

前言在工业生产中,有许多工作过程是严格按照某种顺序重复执行的,如有时在同一个工件上需要加工成千上万小孔。如果工件比较厚,孔又比较大,可用手工操作,但如果是微孔(在几丝到几十丝),工件又比较薄,加工孔数又多,那么用手工操作就比较... 详细信息

前言在工业生产中,有许多工作过程是严格按照某种顺序重复执行的,如有时在同一个工件上需要加工成千上万小孔。如果工件比较厚,孔又比较大,可用手工操作,但如果是微孔(在几丝到几十丝),工件又比较薄,加工孔数又多,那么用手工操作就比较困难。在这种情况,用微型计算机控制脉冲激光器,进行自动加工就显得方便。应用微型计算机控制激光打孔的特点是加工材料不变形、质量好、可以加工各种小孔,而且具有花钱少、操作简单、工效高等优点。本文就专门介绍怎样用微型计算机控制脉冲激光器打孔。

关键词：打孔机激光微机控制

基于改进的遗传蚁群混合算法求解PCB打孔机路径规划问题

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基于改进的遗传蚁群混合算法求解PCB打孔机路径规划问题

作者：王捷晨上海交通大学

学位级别：硕士

随着越来越多的手持电子设备以及工业自动化的蓬勃发展,印制线路板(PCB)得到了广泛的应用。在整个PCB的加工生产过程当中,钻孔加工是必不可少的。钻孔加工是指在机床上用不同尺寸的刀具对PCB打孔,该加工环节将直接影响PCB加工的成本和... 详细信息

随着越来越多的手持电子设备以及工业自动化的蓬勃发展,印制线路板(PCB)得到了广泛的应用。在整个PCB的加工生产过程当中,钻孔加工是必不可少的。钻孔加工是指在机床上用不同尺寸的刀具对PCB打孔,该加工环节将直接影响PCB加工的成本和效率。调查显示,刀具和工件的运动占用了绝大多数的加工时间。因此,对刀具的打孔路径进行有效规划,减少刀具走刀路径,就能提高打孔效率,从而提高PCB生成效率。在参考了PCB钻孔机数控机床的运作方式之后,发现走刀路径的优化问题本质上是一个旅行商问题(TSP),本文在参考了国内外解决旅行商问题的基础上,提出了一种结合了遗传算法和蚁群算法的混合算法。本文提出的改进的遗传蚁群混合算法的相对于传统的算法主要有以下改进:(1)算法的动态融合:在搜索开始时,先充分利用遗传算法的全局搜索能力对问题求解,得到较为优质的解之后,再使用本文提出的融合策略切换到蚁群算法,利用算法的正反馈特点继续优化路径;(2)改进的蚁群算法:本文针对于蚁群算法当中存在的初始搜索效率低和易于陷入局部最优解的问题,对传统蚁群算法当中的信息素浓度更新提出了改进,信息素浓度能更好的反应出路径信息,蚂蚁能更好的选择路径,提高了解的质量;(3)参数的自适应调节:一直以来,蚁群算法和遗传算法核心参数的设置都是靠人工设置调参,非常不稳定,本文引入了云关联规则,实现了参数的自适应调整,使得算法综合性能更加稳定。为了验证改进的算法的性能,本文还利用TSPLIB提供的数据,对比分析了本文提出的算法与其他不同算法的综合性能,验证了本文算法的优越性。最后,为了验证本文算法的有效性,本文还对实际的印制电路板进行了路径规划寻优,发现本文规划出来的路径确实比实际加工时的路径短,能够提高印制电路板的加工效率。

关键词：打孔机路径规划遗传蚁群混合算法云关联

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全自动打孔机孔形轮廓识别及上下料技术研究

全自动打孔机孔形轮廓识别及上下料技术研究

作者：杨浩浙江理工大学

学位级别：硕士

本文以孔形轮廓识别及上下料技术为研究对象,采用机器视觉、运动控制和工业机器人技术对整机设备进行开发。依据机器视觉系统硬件选型原理,搭建机器视觉系统硬件平台,针对皮革孔型模板图像,采用平滑滤波器减弱或消除傅里叶空间的高频分... 详细信息

本文以孔形轮廓识别及上下料技术为研究对象,采用机器视觉、运动控制和工业机器人技术对整机设备进行开发。依据机器视觉系统硬件选型原理,搭建机器视觉系统硬件平台,针对皮革孔型模板图像,采用平滑滤波器减弱或消除傅里叶空间的高频分量,平滑图像,使用模板匹配算法实现孔型轮廓自动识别。基于对打孔工艺流程和整机功能需求分析,设计工业机器人拾放料系统;基于VC++6.0开发环境,实现打孔机孔形轮廓的图像识别等功能界面的开发。首先,选取相机、镜头和光源,搭建机器视觉系统实验平台。依据皮革材料的特征,采用中值滤波算法对皮革模板图像进行平滑处理,不仅消除了噪声,而且很好的保留了图像细节,采用双峰法对图像进行阈值分割,以及Canny边缘检测器实现对冲孔皮革边缘轮廓的检测,采用归一化互相关算法实现皮革孔型模板匹配,完成对冲孔皮革模板图像的孔型轮廓识别,并生成加工文件。然后,在分析全自动皮革打孔机功能模块的基础上,确定打孔机的工艺流程,完成整机系统集成。基于史陶比尔TX90工业机器人,设计拾放料系统,实现皮料的自动拾取,并基于SRS软件完成了工业机器人运动轨迹执行代码的编写。最后,基于VC++6.0开发环境,利用模块化程序设计方法,完成了全自动打孔机孔形轮廓的图像识别等功能界面的设计,包括图像识别、刀具管理、基本参数设置、单打调试等功能模块。经过调试和试加工,设备运行良好,提高了加工效率,实现了皮革花样冲孔的自动化生产。

关键词：皮革打孔机机器视觉模板匹配工业机器人人机界面

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剪叉式房顶打孔机的设计与研究

剪叉式房顶打孔机的设计与研究

作者：刘书艳新疆农业大学

学位级别：硕士

近年来,钻孔机械普遍被应用于建筑工程、道路工程等领域,该机械种类繁多、门类十分齐全。目前,它已发展成为一种专业化程度较高的机械产品。打孔机虽然经过长时间的发展,但是在施工作业过程中,仍然遇到了各种各样的问题,如反复登高、震... 详细信息

近年来,钻孔机械普遍被应用于建筑工程、道路工程等领域,该机械种类繁多、门类十分齐全。目前,它已发展成为一种专业化程度较高的机械产品。打孔机虽然经过长时间的发展,但是在施工作业过程中,仍然遇到了各种各样的问题,如反复登高、震动大、触电、机身发热等,都会给工作人员带来不可估量的潜在伤害。为了解决打孔机所存在的上述问题,本论文主要对剪叉式液压升降机的起升机构,展开了系统的理论研究和探讨,并通过运用剪叉式升降平台,将冲击钻自动升到房顶,完成打孔作业,从而避免传统的打孔作业方式给作业人带来的潜在伤害。剪叉式液压升降平台在众多起升机械装置中是一种十分重要的机构,其功能强大,结构简单,使用方便,运动平稳,负载承重能力强,且安装和维护方便。鉴于上述特点,该自动升降平台在工厂车间、物流仓库、其他高空作业等场所应用广泛。本论文根据实地考察,并采集房屋装修过程中的有关数据;运用现有的分析、计算等方法,对传统升降平台的外观及结构进行改进,主要研究的内容如下:(1)探索全自动房顶打孔机的目的和意义,分析国内外电动冲击钻、升降系统及底座小车的研究现状。根据自动升降机的长距离伸缩原理,并结合机械优化设计理论,确立本课题的主要研究内容及技术路线。(2)运用Solidworks对剪叉式房顶打孔机进行3D建模,并介绍房顶打孔机的结构及其工作原理,设计液压升降系统、系统控制程序流程以及控制系统电路原理图。(3)设计剪叉式房顶打孔机的顶部冲击钻部分,并分析其工作原理,选取电动冲击钻的转速、功率等。分析计算升降系统中液压缸的技术参数。(4)运用Adams View动力分析软件,对升降平台进行运动模拟仿真分析,从而获得其质心运动曲线。通过理论分析,建立剪叉机构运动学模型,根据该模型分析液压缸的推力值及剪叉铰点的应力值,进而判断剪叉式升降平台工作中是否平稳。(5)根据所建立的3D模型,通过Solidworks Simulation对剪叉臂进行静力分析,判断其工作中是否安全可靠。

关键词：打孔机自动升降机剪叉臂 Adams view 结构优化

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微喷带激光打孔机的试验研究

微喷带激光打孔机的试验研究

作者：王永涛中国农业大学

学位级别：硕士

微喷带以其抗堵塞、经济性好等优点在我国已有大面积的推广和应用。但是，我国的微喷带打孔技术仍然停留在机械打孔的水平上，阻碍了微喷带向高质量、高水平方向的发展，影响了微喷带在农业上的进一步推广与应用。本文完成了集光机电... 详细信息

微喷带以其抗堵塞、经济性好等优点在我国已有大面积的推广和应用。但是，我国的微喷带打孔技术仍然停留在机械打孔的水平上，阻碍了微喷带向高质量、高水平方向的发展，影响了微喷带在农业上的进一步推广与应用。本文完成了集光机电技术为一体的国内第一台微喷带激光打孔机的研制工作，其性能完全达到生产实用的要求。在此基础上，本文对微喷带激光打孔机的性能进行了试验研究，得到了激光功率密度、激光脉冲能量和激光能量密度对打孔孔径的影响关系。通过数据回归的方法，建立了激光能量密度与孔径之间的半经验公式。对喷孔水力学性能的试验研究表明，本文提出的用喷孔水力学性能指标(流量系数和流量变异系数)来评价微喷带激光打孔机质量的方法是可行的，并证明微喷带激光打孔机的质量明显优于机械打孔的质量，用显微镜观察喷孔的形状的照片也同样证明了这一点。毫无疑问，微喷带激光打孔机的研制成功是我国的微喷带生产技术从机械打孔机迈向激光打孔机的重要标志，对于打破国外在微喷带激光打孔这一领域的技术垄断，推动我国微喷带的生产和应用具有重要的现实意义。

关键词：微喷带激光打孔机