DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 001
赵光华，刘志涛，李耀棠. 光固化3D打印：原理、技术、应用及新进展［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：1-6.
摘要：简述了目前广泛使用的光固化3D打印技术的发展历史，结合光与聚合物相互作用、光固化机理、各种工艺特点等，介绍了几种常用的光固化3D打印技术。基于所在光固化3D打印设备、打印材料及有关工艺方面的技术成果，介绍了光固化3D打印技术在医学骨科领域、珠宝首饰行业和动漫衍生品制作的应用。述评了近年发展的几种高速光固化3D打印技术，探讨了进一步提高MPSL 3D打印速度需要突破的技术难题。可为高速光固化3D打印技术和设备研发、打印工艺优化等提供参考。
关键词：立体光刻；3D打印；光固化；树脂；掩模投影
结束语:掩模投影面MPSL是高光固化3D打印发展的方向，近年迅猛发展的高速光固化3D打印技术，已展现出其在精密铸造型模、医学/牙科、精密机械零件和日用消费品制造等方面有广阔的应用前景。要实现MPSL更高的打印速度，认为需要从以下3个方面创新突破。（1） 空间光调制器是掩模投影的核心器件，目前可供使用的有数字微镜器件 （DMD）、硅基液晶器件 （LCOS） 和液晶显示屏 （LCD）。LCD 最早被用，但其紫外光通过率仅有12.5%，对比度也较低，使用寿命较短，在工业领域已较少使用；LCD最大的优势是价格极其便宜，一块带驱动电路的2k彩屏也仅几百元，且使用LCD的光固化3D打印机打印出来的物件精度也很高，在对速度要求不高的应用场景有非常大的市场空间。LCOS可以被看作是反射式LCD，但它有比LCD更大的开口率，硅基上用CMOS工艺制备的微反镜表面比DMD更平滑，但对比度不高仍带来使用上的问题，目前的性价比
也低于 DMD。DMD 是目前 MPSL、MPmSL 使用主流的器件，其开口率高达 91% （LCD 仅有 57%）、光反射率达 88%，光利用率和对比度都很高，微镜的调制速度为 20 ms （LCD 为20 ms），这意味着可以有更高的投影帧率配合实现高速打印。在更大尺寸、更高像素数的DMD芯片没商用之前，可以考虑拼接和/或像素位移的方式实现大尺寸精细的打印。（2）光固化树脂材料的特性是影响打印速度的重要因素之一，如丙烯酸酯的光聚合涉及C == C双键和C == O双键裂解转换，自由基链式聚合一旦引发，分子量迅速增加，导致体系黏度急剧增大，凝胶点提前，链运动困难，因此存在双键转化率较低而影响固化速度。一种解决途径是加入可以和丙烯酸酯共聚的巯基单体，将凝胶点延迟，因此双键转化率增加，丙烯酸酯与巯基单体共聚还能有效改善固化收缩率、热和机械性能。（3） 打印过程中的快速提拉吸附力，树脂回流填充，树脂散热等工艺问题也是制约进一步提高打印速度的重要因素。提高树脂槽界面的超滑特性可以降低工件的提拉吸附力和提高树脂的回流填充速度，两种可行方法是：一是在树脂槽窗口的表面上用电化学沉积、界面聚合、合成涂层等方法构建一层异质多孔结构层，再灌注氟化油进一步获得超滑特性；二是用飞秒激光直接在窗口材料表面上构建多孔结构，实现稳定的超滑特性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 002
马书泽，蒋玮. 激光修复金属表面缺陷检测系统研究与开发［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：7-10.
摘要：针对激光修复金属表面缺陷，基于LabVIEW和Arduino编程语言开发了一套图像和视频采集及距离检测系统。该系统可以实现对金属表面裂 纹缺陷的检测、修复过程中熔池图像的采集和保存、激光修复表面裂纹过程熔池变化的视频文件存储、激光头喷嘴到待修复工件表面距离的检测和数据存储以及距离超程报警等功能。介绍了系统的硬件结构、软件设计以及功能控制系统的具体实现方法。实验结果表明，检测系统可以高质量地实现图像及视频的采集存储、实时的距离检测和超程报警，极大地提高了修复的效率。
关键词：激光修复；LabVIEW；Arduino；串口通信；图像视频采集；距离检测；超程报警
结束语：本文设计的激光修复金属表面缺陷检测系统采用同轴光路设计，能够根据操作者的需求实现修复前裂纹缺陷的检测、修复过程中熔池状态的检测和整个修复过程图像及视频文件的存储。同时通过LabVIEW和Arduino混合编程，Ardui?no编写的超声波距离检测程序、温度检测程序和超程蜂鸣器 报警程序。超声波传感器和温度传感器将检测的距离和温度数据传输给 Arduino，下位机 Arduino 通过串口和上位机 Lab?VIEW 通信，将检测的距离和温度数据显示在 LabVIEW 前面板上，并且通过环境温度值计算补偿后的距离值，最终实现自动检测和调节激光头喷嘴到工件表面的距离，距离超程时蜂鸣器即时报警。根据实验数据检测系统能够根据距离检测结果，能够快速实现激光聚焦，提高了修复的自动化程度和系统灵活性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 003
杨兰柱，刘文广. 改进的CNN网络在轴承故障诊断中的应用［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：11-13.
摘要：轴承故障诊断一直是机械状态监测中的重点及难点之一。近年来，卷积神经网络（convolutional neural network，CNN）在机器状态监测中得到了广泛的应用，其中在轴承故障诊断领域中也具有很大突破。但由于CNN提取一维特征时由于自身网络特征而产生的一些缺点，导致传统CNN对故障轴承原始振动信号进行处理所得的模型准确率较低且泛化性较差。基于上述问题，改进了传统CNN中的卷积层，提出了改进的CNN网络，将原始轴承振动信号作为输入，提取了信号的深层特征，将该特征输入到分类器中进行轴承故障分类。同时利用内蒙古科技大学轴承振动信号数据集及西储大学轴承振动信号数据集对提出网络进行了有效性论证及泛化性论证，实验表明：相较于传统CNN网络，该网络更具有稳定性，且更具有泛化性。
关键词：卷积神经网络；改进的CNN网络；模式识别；故障诊断
结束语：使用改进的CNN网络来对轴承进行故障诊断，可以避开人工提取特征过程，减少诊断成本。又由于是在海量数据中寻找特征，所以具有更高的泛化性。本文提出的改进的CNN网络可以有效地学习到轴承振动信号深层次特征，相比于使用传统CNN网络，其提取的特征更具有代表性，诊断效果远好于使用传统CNN神经网络。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 004
张会寅，郭钟宁，邓宇，等. 基于惯性聚焦的细胞计数微流控芯片［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：14-16.
摘要：细胞计数目前最精准的计数方法为流式计数，其原理是先将细胞聚焦成线，使其单个通过检测位，实现细胞绝对计数。现有的细胞聚焦方式为鞘液聚焦，需要复杂的进液系统。因此，利用惯性聚焦替代鞘液聚焦，设计合理的正弦型惯性聚焦流道，通过惯性力与迪恩拽力将粒子进行汇聚。利用聚苯乙烯微球模拟细胞，进行流体聚焦实验。实验结果表明：设计的惯性聚焦流道在550 μL/ min的流速下，能实现7 μm、10 μm、12 μm 混合微球的惯性聚焦。
关键词：惯性聚焦；细胞计数；微流控
结束语:采用实验方法，研究单一粒子在惯性聚焦流道中，不同流速的情况下，粒子的聚焦宽度及聚焦轨道位置。另外混合多种粒子实验，验证了多粒子在同一惯性聚焦流道聚焦的可行性。（1）同一粒子在同一惯性聚焦流道中聚焦，流速到达一定值才能实现可靠聚焦；粒子直径越小，需要的流速越高；流速越高，粒子的聚焦宽度越大；聚焦的中心位置，越偏离流道内侧壁。（2）混合粒子在设计的流道能实现稳定间距聚焦，其轨道可以通过粒子单一粒子的轨道的叠加预测聚焦轨道和宽度。和传统的细胞计数流道相比，本流道可以实现鞘液聚焦的效果，为细胞绝对计数提供基础，省去鞘液的注射，简化细胞计数液路。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 005
曹玉哲，梁鹏，王超，等. 轴瓦变形对水润滑橡胶轴承润滑特性的影响研究［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：17-19.
摘要：水润滑橡胶轴承已广泛应用于船舶推进轴系中，其橡胶内衬材料的低弹性模量会使轴瓦产生较大变形，进而影响轴瓦润滑性能。以水润滑橡胶轴承为研究对象，建立水润滑轴承弹流润滑理论模型，研究轴瓦变形对水润滑橡胶轴承润滑性能的影响。结果表明，橡胶轴瓦最大变形量可达最小膜厚的两倍；轴瓦变形使橡胶轴承水膜压力下降，膜厚升高，但有利于改善大偏心率下轴承应力集中的问题；考虑轴瓦变形后轴承承载能力大幅下降，摩擦力降低，摩擦因数增大；考虑轴瓦变形后轴颈偏心率更大，偏位角更小。由此可见，轴瓦变形对水润滑橡胶轴承性能影响明显，有必要在其润滑、摩擦机理研究中考虑轴瓦的变形。
关键词：水润滑；橡胶轴承；轴瓦变形；润滑性能
结束语：本文以水润滑橡胶轴承为研究对象，研究了轴瓦变形对水润滑橡胶轴承水膜压力、水膜厚度、轴承承载力、摩擦因数、轴心平衡位置的偏心率和偏位角等参数的影响规律。主要结论如下：（1）轴瓦变形主要发生在水膜收敛区，橡胶材料轴瓦最大变形可达最小膜厚的两倍，大变形使橡胶轴承水膜压力下降，膜厚升高，但有利于改善大偏心率下轴承应力集中的问题；（2）轴瓦变形使橡胶轴承承载能力大幅下降，摩擦力降低，摩擦因数增大；（3）轴瓦变形对轴心的平衡位置有较大影响，考虑轴瓦变形后偏心率更大，偏位角更小。考虑轴瓦变形对水润滑橡胶轴承润滑性能影响非常明显，本文的研究结果对轴承结构设计及轴承表面织构的设计具有借鉴意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 006
张玥，于慎波，翟凤晨,等. 大容量永磁同步发电机转子动力特性研究［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：20-22.
摘要：以3 MW的风力发电机为例，运用加入时间因子t的传递矩阵法和双重步QR法计算临界转速，再用有限元的分析方法对转子动力学特性进行计算分析，将两种临界转速计算结果进行对比。风力发电机的外转子结构体积和转动惯量过大，在运行过程中会出现偏心情况，因此，必须分析考虑偏心条件下电磁力变化情况。用解析方法计算出复频率的实部与虚部，得出转子响应对数衰减率曲线，为分析转子系统的稳定性提供参考。
关键词：时间因子；双重步QR法；临界转速；不平衡响应；稳定性
结束语：（1）计算临界转速的解析方法，在传递矩阵中加入时间因子 t，运用 QR 法，算出复频率数值，最终得到临界转速，解析方法的计算结果与有限元分析结果对比，误差在5%左右。（2）分析3 MW风力发电机无偏心、有偏心情况的电磁力变化。无偏心下的电磁力为134 260.88 N，当偏心量为1.395 mm时，电磁力为135 491.27 N 。（3）分析3 MW风力发电机的对数衰减率曲线，其中一阶
反向涡动曲线有明显下降的趋势，具有较小的稳定性裕度，容易导致结构失稳。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 007
王庆阳，张秀珩. 基于Canny算子的压缩机气阀边缘轮廓识别方法［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：23-25.
摘要：针对2D-90往复压缩机气阀装配过程中机器人对气阀边缘轮廓的识别问题，采用基于Canny算子的边缘检测方法，对压缩机气阀边缘轮廓信息进行提取，实现了机器人装配过程中的视觉引导，成功提取气阀轮廓。经实验验证，所用方法与传统方法相比，能有效抑制高斯噪声，且边缘线明确，无断点，有效提高边缘定位精度，满足实际工作要求。
关键词：Canny边缘检测；视觉识别；气阀
结束语:（1）本文通过对基于OpenCV图像处理技术的应用，使用Canny算子边缘检测技术成功提取气阀轮廓。 （2）经实验证明，本文所用方法在轮廓的连续性、对噪声的抑制以及定位精度方面都优于传统方法。（3）使用带有圆心计算方式的霍夫圆变换，直接返回圆心坐标，使检测结果更加清楚直观。使用该方法所提取到的轮廓图像成功为机器人识别压缩机气阀提供了视觉引导，其精度满足实际作业要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 008
黄达，张然，樊元义，等. 基于纳米压印和键合制造尺寸可控的微/纳米流体芯片研究［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：26-29.
摘要：微纳流控芯片在生物、医学等领域有着重要的应用价值。针对纳米压印技术进行微纳流控芯片制作过程中，通道尺寸难以调节以及纳米通道难以与带有微通道的PDMS （polydimethylsiloxane） 键合等问题，提出一种通过胶厚调节尺寸和在纳米沟槽表面沉积氮化硅作为键合层的方案。通过纳米压印光刻进行纳米沟槽的制作，并通过控制压印胶的厚度实现了对纳米沟槽高度的调节；在纳米沟槽表面沉积氮化硅作为键合层，使用氧等离子体对PDMS表面进行改性，实现PDMS与纳米沟槽的键合。采用这种工艺制作了纳米通道尺寸小于100 nm的微纳流控芯片，并对芯片进行了荧光离子富集试验，结果显示该芯片具有较好的富集能力。
关键词：纳米压印；纳米通道；微纳流控；表面改性
结束语:本文通过纳米压印光刻技术和键合技术进行了微纳流控芯片的集成制作。通过对基底上压印胶厚度的控制，实现了对压印之后纳米沟槽的调节。通过在纳米沟槽表面沉积氮化硅的方式，实现了与带有微通道的PDMS的键合，并进一步研究了氧等离子体对PDMS表面处理对键合强度的影响。该方法能够高效便捷地实现芯片的制作，具有简单易行和成功率高等特点。采用这种工艺方法对微纳流控芯片进行了制作，得到通道最小尺寸小于 100 nm。利用该芯片进行离子富集试验，富集之后的溶液浓度达到10倍以上。该研究结果表明，这种工艺具有成本低、精度高和效率高等优点，在微纳流控芯片的集成制作及应用方面具有潜在的价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 009
高涵. 面向卫星装配的六自由度机械臂运动学分析及仿真［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：30-32.
摘要：针对六自由度机械臂逆运动学求解计算量较大、解算较为复杂的问题，以自主研发的六自由度机械臂为研究对象，提出一种逆运动学求解方法。根据机械臂的构型建立了正运动学模型，采用牛顿迭代法求解了机械臂逆运动学，基于MATLAB GUI构建了仿真实验平台，验证了所述方法的可行性和准确性。同时，仿真平台可实现机械臂D-H参数表、正逆运动学、机械臂圆弧及直线运动曲线可视化，为卫星装配高效作业规划及避障研究奠定了一定的理论基础。
关键词：卫星装配；机械臂；运动学；牛顿迭代；仿真平台
结束语:以课题组研制的六自由度机械臂作为研究对象，针对解
析法求解逆运动学计算量大、求解复杂的问题，提出了一种基于数值迭代的方法对六自由度机械臂逆运动学进行求解，通过每次迭代，使迭代矩阵逐渐逼近于期望位姿矩阵，并基于MATLAB GUI建立了仿真平台，仿真结果验证了本文所述方法的可行性和准确性。该方法也适合于其他构型的六自由度机械臂逆运动学求解，后续课题组将在此基础上对卫星装配机器人轨迹规划问题展开更为深入地研究，以实现卫星装配过程中的高效作业规划。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 010
刘智，胡慧，蔡雄武，等. 基于激光跟踪焊接的焊缝识别与提取算法研究［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：33-35.
摘要：为了解决焊接机器人针对薄板件自动焊接过程中的焊缝识别与定位问题，利用自行设计的焊缝激光跟踪系统对焊缝特征的三维数据识别与提取算法进行了研究。用PLC控制的工件运动平台、摄像头、线激光、计算机以及显示单元等搭建的视觉系统，采用MATLAB的图像处理函数库，对薄板工件进行适当地去噪预处理，并对图像中的激光线进行图形特征增强。运用激光三角测量原理，对薄板件焊缝的三维数据进行提取后使用MATLAB编程运算，得到焊缝轨迹数据，并将该轨迹数据在MATLAB的GUI窗口中进行检测，得到焊缝的准确数据。提取的数据可用于焊接机器人在实际工作过程中对焊枪末端运动轨迹的引导。
关键词：激光跟踪系统；激光三角测量法；焊缝识别；焊缝提取
结束语:本文通过自行设计的焊缝激光跟踪系统对焊缝特征的三维数据进行识别与提取。根据实际焊接过程的非线性，以及存在各种干扰因素的实际情况，对焊缝图像进行过滤并增强图形效果，使焊缝特征得到凸显。利用图像处理，对图像中的噪声再次过滤，并对激光条纹进行平滑处理，再经过激光三角法将其数据进行三维重建，并在MATLAB中GUI窗口显示，对焊接实际情况进行监测。通过对需焊接的各种薄板件进行拍摄检测，最后得到焊缝特征点数据和焊缝轨迹，为后续实现自动跟踪焊接奠定基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 011
梁丽君，何军飞. 压缩空气储能技术及其标准现状分析［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：36-37.
摘要：压缩空气储能技术具有规模大、效率高、环保等优点，被认为是大规模商业运行的电力储能技术之一。为推动压缩空气储能技术优势和规范发展，相关标准不可缺失。对大规模压缩空气储能技术的工作原理和应用作了介绍，对国内压缩空气储能标准的现状进行了分析，并对技术规范、工程建设、试验方法、运维等关键环节需制定的压缩空气储能相关标准提出了建议。
关键词：压缩空气储能；大规模；标准；现状
结束语:技术发展，标准先行。依据国内压缩空气储能技术优势和发展战略，应尽快深入分析已有示范工程的运行状况，总结经验，开展相关技术的基础性研究，打牢标准制订支撑基础，逐步建立压缩空气储能系统标准体系；适时开展系列重要标准的制修订工作，全力开展团体标准升行业标准、国家标准的工作；进一步推动相关国家标准、行业标准、团体标准、企业标准的制订和宣贯工作，增强标准的影响力和约束力；尽快与国际接轨，分阶段、有重点地参与储能国际性标准的制订，开展国际技术交流，积极参与国际标准组织活动，争取主导国际核心标准的编制，为压缩空气储能行业发展提供技术支撑和重要引擎。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 012
程智勇，李晓娟，陈文尉，等.多层激光焊接接头不均匀性的微观组织和残余应力形成机理［J］.机电工程技术，2020，49（08）：38-40.
摘要：阐述了多层激光焊接接头不均匀性的微观组织和残余应力形成机理；分析了在热循环作用的多层厚板焊接工艺，焊缝不同位置微观组织和应力产生明显不同，形成了残余应力和不均匀分布的微观组织，影响到多层焊接性能和寿命。相关研究显示，对于分析焊缝的微观组织演变和残余应力分布较少，致使多层厚板焊接接头的不均匀性微观组织和残余应力分布成因不明，无法对微观组织焊接接头性能有效调控。深入研究多层激光焊接不均匀性微观组织和残余应力的成因，对激光焊接接头的组织性能调控至关重要。
关键词：激光焊接；微观组织；残余应力
结束语:通过对多层焊接接头微观组织和残余应力的研究，热循环不均匀的作用是使多层焊接接头焊缝产生残余应力和微观组织不均匀性的主要成因；焊缝各层残余应力和微观组织不均匀性的产生与各层焊接工艺的差异性有关；焊缝层间残余应力和微观组织不均匀性的产生与上、下层焊缝重熔线距离及热处理作用有关；此外，复杂基本相、相变温度低、相变温度区域宽的金属材料具有显著的残余应力和微观组织不均匀性形成趋势。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 013
向旭. 小波分析在小电流接地故障选线中的仿真研究［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：41-43.
摘要：小电流接地故障在电力系统众多故障类型中属于非常难以解决的困难。分析了现有的主要选线方法的特性和不足，针对性地采用Matlab仿真软件Simulink库中的Simpowersystems工具箱对电力系统建模仿真，通过将线路故障时刻电流仿真数据导入Matlab小波分析工具箱，对线路电流经小波分析后得到分析结果。通过仿真实验，验证了小波分析法在小电流接地故障中选线方面应用的可行性。
关键词：小电流接地；小波分析；Simpowersystems；故障选线
结束语:本文首先对工程中传统的零序电流法分辨故障线路准确度低的弊端进行了仿真说明，进而提出一种采用小波分析在小电流接地故障选线中应用的方法。通过仿真验证了t=0.025 s 时，在仿真线路 1 km处发生直接接地 （金属性接地） 时刻，在故障线路难以辨别的情况下，采用小波分析法可准确且有效地指示出故障线路。实验验证充分说明小波分析法在小电流接地故障选线中可以做到准确高效地分辨故障线路，为小电流接地故障提供了一种准确、有效的选线方法。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 014
刘衍峰，张 达，周振功，等. 纤维金属层合板连接结构拉脱失效机理分析［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：44-49.
摘要：对面外钉载作用下纤维金属层合板螺接结构拉脱失效机理进行了研究，考查了纤维铺层方向和金属体积分数对其拉脱性能的影响。基于应变形式的Hashin失效准则、金属延性断裂准则及层间内聚力本构模型，建立了复合材料连接结构三维渐进失效模型。通过有限元仿真方法，预测了螺接结构的拉脱强度，并基于试验验证了数值模型的可靠性。研究结果表明，拉脱载荷作用下，复合材料开孔区域逐渐呈锥形隆起，最终螺栓嵌入纤维金属层合板导致螺接结构承载失效，拉脱失效特征与冲击破坏相似。铝锂合金的压溃破坏及纤维金属界面的层间分离是结构拉脱破坏的主要机理。螺接结构刚度折减至亚临界损伤值后，受材料压缩效应，刚度出现二次升高趋势。纤维沿±45°方向对称铺层下的纤维金属层合板正交性最高，拉脱强度最大。螺接结构拉脱极限载荷与金属体积分数成正比。
关键词：功能梯度复合材料；螺栓连接；渐进失效；拉脱破坏
结束语:本文建立的纤维金属复合材料三维渐进失效模型可以有效模拟拉脱工况下连接结构的损伤演化情况。数值仿真结果与试验对比误差为8.39%、11.99%，满足工程计算要求。螺接结构在面外载荷作用下，力学响应呈非线性趋势，具有4个阶段性特征。拉脱失效特征与冲击破坏近似，连接孔区域锥形隆起，螺栓深嵌入层合板结构。铝锂合金的压溃破坏、纤维金属界面的层间分离是导致拉脱破坏的主要因素。纤维铺层的正交性与连接结构拉脱强度成正比。相邻层间夹角越大，承载时层间分离情况越严重。适当增加±45°铺层可以提升螺接结构力学性能。金属体积分数可以改变螺接结构面外承载时力学响应规律。MVF值越小，极限载荷及失效位移也随之降低。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 015
祝汉柱，王晨涛，罗侗俐，等.海底静力触探（CPT）系统舷外加接杆技术的力学分析及应用［J］.机电工程技术，2020，49（08）：50-52.
摘要：通过对海底静力触探（CPT）系统的舷外加接杆情况进行力学分析，提出有效的物理方法解决CPT系统水下单元加接杆长度问题。探究了船载布放条件、探杆自身重力和海水流速等对锥杆形态的影响；对锥杆连接体进行了力学分析，以及对配重滑块进行计算；提出了连续接秆、恒力提杆、升沉补偿等关键技术，从而满足海洋工程地质对锥进深度的要求；阐述了加接杆技术在某海上项目的应用情况，验证了此技术的可行性。
关键词：CPT；锥杆；舷外加接杆；恒力提杆
结束语:2017年3月，在“深圳至中山跨海通道工程”“阳西沙扒300 MW海上风电工程”“阳江南鹏岛400 MW海上风电工程”利用船舶舷外加接杆技术完成了50个试验站位的海底CPT锥进作业，最长加接杆长度达到120 m[7] 。海上试验结果表明：（1）舷外加接杆技术的相关理论计算与实际作业情况相符；（2）加接杆长度要根据目标锥进深度来确定，进而确定出配重滑块的质量，由于目标锥进深度是可变性，配重滑块一般设计成质量可变，以便于牵引绞车的操控；（3）机械机构设计合理，工作可靠、安全，操作简便；（4）加接杆作业一般需要5个操作人员 （起重设备1人、绞车1人、舷外接杆2人、传递杆1人），接杆时间为每根锥杆1～2 min；（5）该项技术的成功应用，为增加海底静力触探的探测深度提供了必要条件和基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 016
唐国宝，廉迎战，张俊，等. 汽车白车身柔性焊装线车身定位的研制［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：53-54.
摘要：为解决汽车白车身柔性焊装线车身定位的技术难题，研究了集多轴伺服白车身定位技术、多车型的无源台车定位技术和在线视觉智能引导定位技术为一体的车身定位技术。该技术提高了共线车型种类及降低了车型切换时间，有效提升了生产效率。优化设计了地板总成柔性焊接生产线，通过柔性焊接生产平台，使用伺服切换机构精度高、柔性高，在一定范围内可实现任意位置的定位，实现高节拍、高产出比、高生产效率、高柔性、高自动化率和稳定的生产品质。
关键词：柔性焊装线；车身定位；多轴伺服；在线视觉
结束语:本文研究的车身定位技术实现了3个产品平台、8种车型的柔性共线生产；实现快速精准的车型切换传输及定位，车型切换时间小于6 s，生产节拍高达43 s/台，重复精度小于0.05 mm。采用本研究的定位技术，公司的白车身地板机器人柔性焊装线在各项性能指标上都能达到国内外先进水平。集多轴伺服白车身定位技术、多车型的无源台车定位技术和在线视觉智能引导定位技术为一体的车身定位技术，解决了柔性焊装线车身定位的技术难题，大大提高了共线车型种类及降低了车型切换时间，有效提升了生产效率。优化设计了地板总成柔性焊接生产线，通过柔性焊接生产平台，使用伺服切换精度高、柔性高，在一定范围内可实现任意位置的定位，实现高节拍、高产出比、高生产效率、高柔性、高自动化率、稳定的生产品质，对提升车身制造质量、车身生产制造速度等方面有重要作用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 017
王同，夏春. 铜箔一体机张力的模型预测控制［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：55-57.
摘要：在带材传送系统中，张力过大容易使带材断裂，过小又容易使带材抖动起褶，因此需要保持合适平稳的张力。针对生箔机带材传送系统，建立了系统精确的张力模型；提出了基于模型预测控制的张力控制器。相对工业控制常使用PID控制器，预测控制能够显著地提高系统的动态响应并减小超调。在atlab/Simulink 环境进行了仿真实验，结果验证了所提方法的有效性。
关键词：带材传送；张力模型；模型预测控制
结束语:本文介绍了铜箔一体机的张力模型，该模型能较为精确地描述系统行为，并且具有较好的控制效果。张力外环的时间常数较大，且铜箔的弹性模量较大，传统PID控制动态响应较慢且超调较大。采用模型预测控制，在低频的情况下能保证计算时间，同时比传统PID控制有更好的动态响应。在生箔机等对张力控制性能要求较高的领域可以使用模型预测控制。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 018
唐渊，刘琦颖，张捷妮，等. 电力市场化改革下的电动汽车用户激励补偿策略研究［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：58-62.
摘要：电动汽车大规模普及的背景下，充电设施运营商在电动汽车有序充电管理中扮演着重要角色。为了调动电动汽车用户参与有序充电调控管理的积极性，实现运营商与电动汽车用户双赢，在考虑运营商盈利的情况下，建立充电站投资运营效益模型，进而提出补偿价格上限的计算方法。在此基础上，构建了基于用户响应量的补偿机制激励模型，并研究了考虑日前电价和用户充电需求的补偿策略，为运营商合理制定用户补偿策略提供参考方案。通过实例仿真，得到了使运营商和用户在不同的设备利用率下双赢的补偿价格，可以为运营商根据实际情况选择用户补偿方案提供参考。
关键词：电动汽车；激励补偿；用户响应；补偿价格
结束语:本文根据运营商和用户的双方需求，提出了充电站投资运营效益模型和基于用户响应量的补偿机制激励模型，并采用多目标遗传算法对仿真算例进行求解，得到了各时段的补偿系数和不同充电情况下的补偿方案。充电站运营商可根据站点的充电桩平均利用率情况，选择相应的补偿方案。在实际运用时，运营商侧需要根据充电实际的充电情况做出相应调整，仿真结果可为运营商制定合理的用户补偿策略提供参考。合理的补偿策略可以使运营商吸引更多用户充电，用户也可以获得补偿，缩减充电成本，达到运营商和用户双方利益最大化的目的。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 019
张永，刘辉，张弛. 基于ADAMS柔性体应力历程谱的游乐设施结构疲劳寿命计算［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：63-65.
摘要：对于长期循环重复固定交变载荷的游乐设备，研究了一种适合于工程广泛应用的疲劳寿命计算方法。使用ADAMS数值软件进行游乐设施的虚拟样机仿真，针对重要零部件建立柔性体有限元仿真计算模型、获取恶劣受力部位的应力历程谱，通过雨流计数法得到应力谱的幅值、均值和循环次数统计结果，并依据修正零件的S-N曲线函数和线性累计损伤公式进行零件最终疲劳寿命计算。相较于传统复杂的理论和软件计算方法，该方法输入载荷谱易获取、操作流程简便易集成，且完全依据真实的游乐设备运行荷载工况进行计算，疲劳寿命预测结果精确可靠。
关键词： ADAMS；应力历程谱；雨流计数法；S-N曲线；线性累计损伤
结束语:本文研究了结构疲劳理论，确定了基于线性累计损伤理论的游乐设施疲劳寿命计算方法，并逐一攻克了该计算方法的各流程技术难点，如雨流计数法和材料、零件的S-N曲线等，开发形成可使用的程序语言脚本。通过结合具体项目将游乐设施疲劳寿命计算方法进行了详细示范，为游乐设施领域的疲劳寿命计算提供切实可行的思路方法和技术支撑。本文所用方法简单方便，便于在工程上广泛应用，但文中所采用的线性累计损伤理论假定累计损伤度和载荷顺序无关，与试验不符。当载荷较小而材料韧性较高时，疲劳寿命计算结果不会产生较大的误差；反之，建议可以采用更复杂更精确的非线性累计损伤理论对文中的方法流程进行优化，以取得更加精确的疲劳寿命计算结果。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 020
徐慧强，李猛，杨镇宁. 环保气体绝缘开关设备温升控制方法研究［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：66-69.
摘要：充气柜是绝对密封的，散热工况极差，长期运行会加速绝缘件的老化，容易出现安全事故，因此有必要对其进行散热设计。对12 kV-2 500 A环保开关设备的散热及发热原理进行分析，结合仿真分析和温升试验，对开关柜内部结构进行优化，找出一系列解决温升过高的措施，达到国家标准对开关设备的温升要求，确保开关设备长期运行的安全性。
关键词： 温升试验；电阻控制；热仿真分析；散热设计
结束语:本文针对环保型12 kV-2 500 A开关设备的温升问题提出了解决方案，结合热场分析和温升试验，找出最佳散热方案，并顺利地通过了型式试验，取得型式试验报告，得到以下结论。（1）通过接触电阻控制措施的采用，整柜发热量降低了11.7%。（2）通过 FLOEFD 热分析软件，高效准确计算出每种散热方案的散热性能，优中选优，不仅解决了本项目的温升问题，而且缩短了项目开发周期，缩短了温升试验的次数。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 020
陶湘厅，罗丽芳. 一种垃圾桶清洗车液压系统设计计算［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：70-71.
摘要：针对目前城市垃圾桶清洗普遍存在清洗耗水量大、效果不佳和清洗效率不高的问题，设计一种垃圾桶清洗专用车配套的液压系统，为垃圾桶清洗车提供理论基础。据经验及计算，该液压系统选取了4205ZLHO4-010AAS的取力器、UDER高压水泵、BMS-20系列马达及双联油泵。经验证，运用此液压系统的垃圾桶清洗专用车比现在的手持式垃圾桶清洗装置具有更高的清洗效率、水资源利用率更高，1 min可以清洗一个垃圾桶且只需10 L水。此设计为垃圾桶清洗专用车的液压设计提供了基础。
关键词：垃圾桶清洗车；取力器；高压水泵；液压马达
结束语:本文针对传统垃圾桶清洗模式的不足，设计了一种新型的垃圾桶清洗专用车的液压系统。该系统的垃圾桶清洗车能同时自动清洗两个垃圾桶的内壁、桶盖和外壁，清洗效率高，1 min可以清洗1个垃圾桶，且清洗后的废水能回收循环利用，采用刷洗加高压射流技术大大提高了清洗效果，达到水资源的最大化利用，单个垃圾桶平均用水量仅为10 L。该系统适用于流动清洗作业或远距离清洗作业，相比目前手持高压喷枪清洗垃圾桶具有更好的清洗效果，减轻了环卫工人的劳动强度，改善了作业环境，同时提高水资源的利用率，为城市垃圾桶清洗专用车的设计提供了理论与实物基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 021
夏翔宇. 依托风险估测与灵敏度聚类的输电线路逐级运维方法［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：72-74.
摘要：大电网背景下，输电线路运维所牵涉的因素多而杂，开展有效而经济的运维存在较大难度。基于影响电力系统运行风险因素的层次性、差异性实情，提出纵横双维度的数据挖掘方法，为电网薄弱环节估测奠定基础。以灵敏度计算为抓手，吸纳聚类思想，通过横向和纵向比对，分别确定线路的运维优先等级和运维优先时段。根据电网运行经济性、可靠性期冀以及各类固有约束限定，在前述基础上获得彰显差异化特点的运维计划。算例表明，对比于整体运维方法，所提方法的综合效益更高。
关键词：风险估测；灵敏度；差异化；综合效益
结束语:本文在多因素制约下，基于灵敏度双向聚类的差异化运维方法为有效、经济地开展输电线路运维提供了新的思路。该方法首先将影响风险的因素按纵横双维度分解；其次以灵敏度为抓手，通过线路比对和时序分析确立各条线路的运维优先等级和运维优先时段，凸显差异性特质；最后经由经济性、可靠性目标限定和各类固有约束限定，获得最为合理的运维计划。算例表明，相较于整体运维策略，本文提出的差异化运维方法能更有效地利用资源，获得更佳的综合效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 022
夏翔宇. 依托风险估测与灵敏度聚类的输电线路逐级运维方法［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：72-74.
摘要：大电网背景下，输电线路运维所牵涉的因素多而杂，开展有效而经济的运维存在较大难度。基于影响电力系统运行风险因素的层次性、差异性实情，提出纵横双维度的数据挖掘方法，为电网薄弱环节估测奠定基础。以灵敏度计算为抓手，吸纳聚类思想，通过横向和纵向比对，分别确定线路的运维优先等级和运维优先时段。根据电网运行经济性、可靠性期冀以及各类固有约束限定，在前述基础上获得彰显差异化特点的运维计划。算例表明，对比于整体运维方法，所提方法的综合效益更高。
关键词：风险估测；灵敏度；差异化；综合效益
结束语：本文在多因素制约下，基于灵敏度双向聚类的差异化运维方法为有效、经济地开展输电线路运维提供了新的思路。该方法首先将影响风险的因素按纵横双维度分解；其次以灵敏度为抓手，通过线路比对和时序分析确立各条线路的运维优先等级和运维优先时段，凸显差异性特质；最后经由经济性、可靠性目标限定和各类固有约束限定，获得最为合理的运维计划。算例表明，相较于整体运维策略，本文提出的差异化运维方法能更有效地利用资源，获得更佳的综合效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 023
康茂. COBLED加热高压测试机的研制［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：75-77.
摘要：为了能更准确地测试COB (chip on board) LED各项参数，COB器件必须在接近工作温度85 ℃时再进行相关测试。设计出一种在加热系统中，集耐高压测试、分光测试和微点亮识别不良和包装等多功能的一体机，实现COB加热测试自动化生产，避免人为因素的影响，检测精度高。为了兼容大部分的COB尺寸，上料采用图像识别自动上料，探针、对齐机构采用可调整设计，方便快速换产。经实际应用证明，该设备自动化程度高、测试准确、生产效率高、运行稳定，满足客户生产需求。
关键词：COB；加热测试；耐高压测试；微点亮； 热测机结
结束语：本文研制的COB热测机通过加热工艺，更接近产品实际使用环境（通常使用环境温度为85 ℃），测试的数据更加准确、可靠。COB热测机自动化程度高，具有自动上料、二维码识别、测试分光、耐高压测试、芯片缺陷测试、贴标签等功能，运行速度快、可靠性好。COB热测机完全满足客户生产需求，通过调整探针和对齐机构，可快速换产。本设备已经量产化，可适用大部分 COB 器件（器件尺寸：10 mm×10mm～40 mm×40 mm）测试。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 024
胡泽林. 飞行塔类游艺机旋转驱动选型计算［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：78-80.
摘要：电机拖动广泛应用于各行业发展中，选出合适功率的电机对整体系统的功能保障和经济性有着重要作用。为得到合理的电机选型功率，提出一套旋转电机的选型设计流程和较精确的计算公式。通过建立典型的旋转驱动模型，采用运动学和动力学基本原理以及公式对飞行塔类游艺机的旋转驱动系统进行分析和计算，得到驱动功率的推导公式和整个选型设计流程，并通过典型实例进行验证，为驱动功率选型设计的有效应用提供有力依据。
关键词：飞行塔类游艺机；阻力矩计算；驱动功率
结束语：本文通过对飞行塔类游艺机旋转驱动系统的选型设计进行分析，总结出一套典型旋转驱动系统的选型设计流程和较为精确的计算公式，并通过实例验证，使之得到有效应用。可以得出一般行塔类游艺机旋转驱动系统选型设计的注意事项如下。（1）在包括转速n、加速时间t等输入条件下，根据计算选型过程得出所需总驱动功率，应考虑实际制作和安装引起的旋转体质量误差和传动效率因素等，使功率有合理的冗余；综合考虑结构设计、安装空间和经济性等方面，选取合理的驱动组数，进行分布；驱动面和转动摩擦面的平整度应根据实际制作工艺、生产成本等合理控制，保证驱动过程平稳，电机输出轴的径向载荷无较大浮动。（2）在飞行塔类游艺机旋转驱动系统的选型设计时，驱动功率的计算仅仅是其中之一，还有很多方面需要去考虑。如驱动加速与电机过载的控制、驱动支架的设计与安装、旋转体导向结构设计、座舱结构设计、座舱底部托架结构设计等等。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 025
李聪，艾培哲，游德志，等. 电网基建工程安全生产风险管理体系模型建立及应用研究［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：81-84.
摘要：以南方电网公司安全生产风险管理体系为指导，引用项目建设阶段全生命周期分析方法，以供电局220 kV变电站基建工程为试点，建立了PDCA的安全风险管控模式，深入分析基建工程建设各阶段人、机、料、法、环等安全风险管控的核心要素，编制了一套基建工程安全生产风险管理体系应用的模型、矩阵表单及审核指南。该成果适用于各电压等级基建工程的全过程安全管理，具有极高的推广意义。
关键词：风险管理；电网基建；全生命周期；模型；矩阵表单；审核指南
结束语：本文的研究可以应用到各项主网工程的全生命周期建设中，预计线路工程可以节约480人·日/年，变电站工程可以节约720人·日/年，安全隐患消除率可以提高50%以上，档案准确率提高 30%以上，提高各主网工程的安全管理水平。同时，可结合配网工程点多面广、资料档案管理基础差、体系应用深度不足等特点进行差异化分析，研究出配网工程项目的安风体系建设模式、矩阵表单及审核标准，从而提高配网工程安全管理水平。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 026
孔令华，丁孝君，熊立贵. 基于动态多层不同色彩显示的灯带研发及应用［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：85-87.
摘要：为研究动态多层不同颜色的LED灯串新产品，设计一种动态多层多彩的LED灯带。通过改善灯带的结构，增加灯带的层数，利用广告灯的背光方法，将LED作为背光源，将新增的层数作为衬底，通过在衬底上加工的方法来实现图案、颜色等各种变化的需求。研发的灯带按IEC60598标准要求，进行耐压、高低温、光衰、防水实验测试，均符合产品设计要求。
关键词：LED灯带；动态显示；挤出；衬底；芯线
结束语:本文研究的产品带有炫酷的动态显示外观效果，增添用户的使用选择和亮化环境氛围，可以促进灯带产品整体销量的上升。对于二次开发使用的客户，通过与常规产品的配合使用，可以制作出更多的产品，如公园艺术造型和节日礼物造型灯具，扩大了常规产品的使用范围，带动同类产品的快速增长。产品设计中使用的新技术和工艺，也可以应用到其他 LED 灯饰产品中，扩充和丰富其他产品的种类和使用空间，该产品已批量生产并已得到应用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 027
张伟豪. 基于GB7956标准的消防车生产企业技术标准体系建设［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：88-90.
摘要：目前是GB 7956消防车系列标准密集发布实施的关键期。为了让标准为企业发展助力，让企业自始至终执行好标准，该研究通过引导消防车生产企业系统地梳理和研究标准的核心技术要求，紧密结合企业自身实际情况和产品特点，建立起实用、完善的企业技术标准体系，使企业的消防车产品生产形成技术标准化。对企业持续保证消防车产品的合格、安全、可靠，以及确保标准的执行贯穿消防车产品生命周期全过程等方面具有积极意义。
关键词：GB 7956；企业技术标准体系；消防车质量保证
结束语：本文基于 GB 7956 研究的消防车生产企业技术标准体系建设表明，企业作为标准执行主体，应主动消化吸收标准所传递的重要信息，准确把握标准的核心技术要求，从自身实际情况出发，结合其产品特点 （尤其是产品性能、结构、配置等方面的特点），规范相关方的各类技术活动，建立完善一套完整的企业技术标准体系，并使消防车产品的生产形成技术标准化，这一点至关重要。只有这样，企业才能持续保证消防车产品的质量 （特别是涉及安全性、使用性、可靠性等关键性能的综合质量，这在消防车执行灭火、抢险等分秒必争的应急救援任务中至关重要），并在长期的生产技术活动中，保证产品不触碰标准红线，进而为消防车使用部门提供合格、安全、可靠的产品，使消防车这一应急装备，为保护国家和人民的生命财产作出应有的贡献。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 028
李运贤，林棠华. 维卡软化点温度测定方法及仪器的研究［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：91-92.
摘要：电器和电缆设备使用大量塑料类聚合物作为外盒或绝缘层，这些材料的维卡软化点指标对产品的性能和安全来说至关重要，维卡软化点的检测也成为电力产品的必测项目。通过介绍维卡软化点温度测定仪的两种设计方案，阐述了维卡软化点的测量方法及实现仪器的研究，旨在研究提高维卡软化点的检测效率和检测精度，推动有关电力系统安全测量问题的研究和创新。
关键词：塑料类聚合物；维卡软化点；测量方法；仪器
结束语：电力系统众多的安全因素中，塑料类聚合物外盒或绝缘层的可靠性是一个必要条件，对这些材料的认证和检验离不开维卡软化点的测量，其精度和效率都非常重要，过往的方法和设备多数只解决测量精度问题。本文选取两个实施方案进行探讨，希望引起同行对维卡软化点高效率测量问题的兴趣，推动认证检测同仁对有关电力系统安全的测量问题开展研究和创新。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 029
张挺，苗中银. 家具原材板垛在辊筒输送机上的动静态力学分析［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：93-94.
摘要：通过分析板垛在辊筒输送机上的动静态力学特性，解决板材从入库到生产输送过程中，由于板垛错位歪斜导致输送不顺畅，使出入库受到影响等问题。重点针对板垛输送过程中，在不同输送设备上的板垛受力特征，模拟板垛变形量，提出针对性解决方案。旨在提高人工和设备生产对接的工作效率，减少工人劳动强度，通过自动化系统提高总体设备的顺畅性、稳定性，最终提高整体生产效率。
关键词：原材板垛；辊筒输送机；动静态力学
结束语：本文分析了家具原板垛在生产运输中，由于输送设备力学特征的不同，影响板垛的实际输送效率，并且在输送过程中容易产生形变的问题。通过力学分析，找到板垛在输送过程中亟须解决的重点难点，提出两个解决方案，并结合特殊情况设计综合方案，利用整形设备，有针对性地解决长距离输送过程中产生的输送效率低、引起板材形变等问题，实现了板垛在辊筒输送机高效、自动化运输，既保证了生产质量，又提高了整体的生产效率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 030
徐裕勇. 能量回馈型数码发电机逆变器老化测试负载研制［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：95-97
摘要：新型数码发电机的核心部件逆变器(变流器)是一种通过三相整流后单相逆变后，经LC滤波变成稳定的交流电压源。为了更高效节能地带满载测试老化，研制了一种通过变频器模拟发电机输出三相交流电带载变流电压源的电力电子变流馈能型负载。通过分析逆变器(变流器)工作原理，提出了用AC/DC/DC输入恒流控制拓扑，模拟出纯阻性负载，把能量回馈到变频器的直流母线上，实现高达94%以上的节能老化测试，有效解决了原来传统阻性负载的耗能、耗人力的方式，达到了良好的经济效应和自动化节能检测目的，具有很好的实用及推广价值。
关键词：数码发电机；逆变器；馈能负载；节能老化；自动化检测
结束语：本文通过分析逆变器(变流器)工作原理，提出了用 AC/DC/DC输入恒流控制拓扑，模拟出纯阻性负载，把能量回馈到变频器的直流母线上，实现高达 94%以上的节能老化测试，有效解决了原来传统阻性负载的耗能、耗人力的方式，达到了良好的经济效应和自动化节能检测目的。研制的产品得到了市场推广，并通过了市场上客户的验收，节能效果得到了客户的肯定，证实了该产品的研制具有很好的可行性及良好的经济效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 031
方迪成. 基于GSK25i数控系统“S”试件五轴加工研究［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：98-102.
摘要：介绍了“S”试件的零件特点及其造型方法，分析了其五轴数控加工工艺，针对“S”试件加工中遇到的光洁度、尺寸精度、拐角痕迹等技术难题，通过运用数控系统五轴联动RTCP刀具中心点控制功能和旋转轴滤波功能，改进编程工艺并应用NX软件优化编程，加工出了符合精度要求的零件。
关键词：GSK25i数控系统；“S”试件；五轴加工；NX软件
结束语：“S”试件能综合考察多轴机床联动加工能力和控制系统功能，同时对加工工艺也是一种挑战。本文介绍了“S”试件的零件特点及其加工要求，分析了其在五轴数控机床上的加工难点并制定了加工工艺方案。针对S试件加工精度与光洁度要求，正确运用五轴联动RTCP刀具中心点控制功能和旋转轴滤波功能，改进编程工艺，使得刀具侧刃尽可能地贴合S型面母线方向加工，减少了原理上的误差，刀具平顺通过奇异区消除了奇异区位置过切，提高了光洁度。加工完成后的“S”试件经三坐标测量出的误差完全符合技术要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 032
梁翱. 船用大型低速柴油机液压缸单元国产化工艺研究［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：103-105.
摘要：国内通过专利授权引进了新型ME系列大型电喷低速柴油机整套技术，但电喷系统的关键部件液压缸单元（HCU）是以整体部件进口，尚未实现国产化。通过对图纸的消化吸收，抓住关键点和有加工难度的零部件，结合现有设备资源进行工艺分析和工艺文件编制，针对加工过程出现的质量问题分析优化工艺。试制后送客户质量部门和专利授权厂商检测，性能、尺寸和公差符合设计图纸要求。经装机试验完全满足性能要求，实现了HCU的国产化。
关键词：液压缸单元；分配块；气缸执行机构；船用低速柴油机
结束语：液压气缸单元是ME机型的新增核心部件，通过关键零部件的试制，交客户检测、测试，并装机使用。国产化的液压气缸单元长时间在船舶主机实际工作环境中装机运行，性能稳定、可靠、寿命符合设计要求。在船用柴油机国产化过程中除了引进图纸和标准规范外，也应尽可能引入国外加工工艺。关键零部件在国产化过程中应重视工艺过程控制，关键控制点和特殊过程要提前策划，编写过程控制方案、技术要求落实到人员，加工操作前要清楚工艺要求，如何控制，会出现什么问题，出现问题如何解决。要重视国外加工工艺和技术的充分消化、吸收，要结合国内人员水平、工艺装备、原材料质量等实际情况改进。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 033
李晓涛，关辉，李朝晖，等. 基于CNN的胀管工序质量状态识别方法与应用［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：106-109.
摘要：传统质量识别手段对产品质量状态的变化反映不够及时准确。为实现传感器数据驱动的管口异常质量识别，自主设计了包含压力传感器的数据采集系统，提出了一种基于CNN的空调冷凝管的管口质量状态识别方法。使用小波阈值降噪和基于差分叠加法的数据分段手段得到特征明显的压力序列，将压力序列转化为小波尺度谱后使用CNN模型进行训练和模式识别。通过多次实验验证了该方法的有效性，相对于SVM、KNN、SOM算法有着更好的识别效果。
关键词：质量识别；传感器数据；差分叠加；小波尺度谱；CNN
结束语：本文针对空调冷凝管管口异常质量状态识别问题，提出了基于CNN的管口质量状态识别算法，结合胀管生产工序的特征设计了相关数据采集方案，利用小波阈值降噪和基于差分叠加法的动态数据分段技术完成对原始数据的处理，利用小波变换得到小波尺度谱，最后采用CNN网络模型进行模式识别。在测试和对比试验中，本文提出的方法得到了较好的识别效果。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 034
刘忠良，李盛明. 基于水龙头的恒力抛光打磨工作站设计［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：110-111.
摘要：为了提高水龙头复杂型面抛光打磨的质量，针对传统的水龙头加工方式不足，提出了恒力打磨的方案，对水龙头抛磨机器人工作站进行了优化，实现全自动恒力抛光打磨。该方案可提高水龙头的加工质量，经实践证明，铸件表面粗糙度可达到0.8 mm，加工周期缩短了至少20%，完全达到设计的目标，有效地解决了传统制造业抛光打磨报废率过高的技术难题。
关键词：水龙头；复杂型面；恒力抛光打磨；工作站
结束语：本文通过分析砂带的抛光打磨的过程，改进了传统的抛磨方法，提出了砂带恒力打磨的方案。由恒力抛磨打磨工作站加工出来的铸件表面粗糙度可达到0.8 mm，加工周期缩短了至少 20%，完全达到设计的目标。提出的恒力打磨方案，不仅在加工效率还是加工质量上都有显著的提高，因此，在铸件抛光打磨的领域内引进恒力打磨技术，会使抛光打磨工作站拥有更大的价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 035
陈茂添，王文华，吴伟娜. 步进电机智能控制系统的设计与实现［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：112-114.
摘要：利用AT89C51单片机、ULN2003驱动器和步进电机模块等构成步进电机硬件系统，结合软件系统构成执行机构，该机构实现智能控制测量。软件采用C语言编写，根据所需的功能划分模块，每个模块由对应的函数完成，运用面向对象的方法根据所需功能调用模块。步进电机系统在程序的控制下可精确地带动平台转动，避免人为手动误差，提高测量精度。实验结果表明，待测玻璃的折射测量，其不确定度为0.001。
关键词：步进电机；AT89C51单片机；ULN2003；控制系统
结束语：步进电机广泛应用于驱动执行机构按指定的方向和设定的角度转动或者完成既定的线位移，在机械加工、激光加工、自动测量、机器人的驱动等智能控制方面的应用潜力很好。本文通过单片机、电源模块、ULN2003驱动器集成芯片结合的方法，运用C语言做软件开发，实现步进电机通过执行机构带动被测部件顺时针旋转、逆时针旋转、暂停、以及设定角度的精确旋转，确保所需要的角度能够做到精确位置的控制，实现透明材料折射率的自动精确测量，能够很大程度上提高实验的测量精度，减少了人为旋转所造成的实验误差。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 07. 036
张硕，刘天悦，张鑫宇，等. 盆栽转移竞赛机器人控制系统设计［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：115-118.
摘要：针对ASABE机器人大赛的竞赛要求，以STM32F103ZET6单片机为控制核心，设计了盆栽转移竞赛机器人机械系统和基本控制电路，包括机器人底盘系统、机械臂和末端执行机构、以L298N为核心的驱动模块。由搭载直流电机驱动板、Open MV摄像头模组、光电开关以及循迹导航模块搭建了盆栽转移机器人控制系统。根据比赛流程，设计了控制算法，实现了盆栽转移机器人的竞赛功能，抓取成功率为96%。
关键词：机器人竞赛；盆栽转移；图像处理；舵机控制
结束语：本设计为盆栽转移竞赛机器人控制系统设计，在机器人机械系统的基础上，基于STM32单片机构建了机器人控制系统。分别对机器人机械底盘、循迹导航模块、Open MV视觉识别模块、机械臂和末端执行器的舵机控制、基于STM32的主控电路五大模块的硬件电路和控制算法进行设计。搭建比赛场地进行的实地测试显示，机器人整体运动效果良好，能够按照要求实现对植物盆栽的转移。每完成一个盆栽转移的平均时间为90 s，机器人整体系统能够完成比赛，运行稳定，转移成功率为96%。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 037
程鼎豪，刘新华，金康.基于脑-机接口技术的柔性体夹持机械手末端执行器系统设计［J］.机电工程技术，2020，49（08）：119-120.
摘要：为使残障人士便捷抓取柔性体，设计了一种基于脑-机接口技术的柔性体夹持机械手末端执行器。整个系统由脑电模块、蓝牙模块、控制模块和末端执行器组成。使用脑电波传感器采集信号并进行分析，分析后的数据通过蓝牙发送到核心控制板处理，转化为动作指令控制末端执行器进行夹持。末端执行器由气缸驱动工作，夹持部分采用弹性夹持套，夹持套内部填充液性塑料，通过液性塑料的膨胀与收缩实现夹持工作。该装置通过意念实现柔性体的夹取，结构新颖，夹持效果稳定。
关键词：脑-机接口技术；末端执行器；液性塑料；脑电波
结束语：本文基于脑-机接口技术设计了一种柔性体夹持机械手末端执行器，末端执行器外形为整体式，通过脑-机接口控制系统驱动气缸推杆上下移动，使夹持套内的液性塑料产生膨胀，帮助残障人士进行柔性体的抓取操作。该系统首次将液性塑料应用于末端执行器进行柔性体的夹取，且对夹持物产生较小的压痕，具有结构新颖，柔性夹持和便于操作等特点。实际应用中会因干扰信号存在，影响末端执行器的反应灵敏度，故该系统需进一步优化。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 038
黄淑芬，罗炜杰，洪世杰，等. 基于OpenMV的投篮机器人设计［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：121-123.
摘要：为满足成本低、识别精确和动作灵活等需求，开发出一款基于Python语言，以OpenMV为控制核心的投篮机器人。OpenMV摄像头采集目标图像，其自带的STM32单片机可以进行视觉识别和定位，并控制机械臂、手爪、小车和弹射器动作。依据Lab颜色空间，由OpenMV阈值编辑器调试颜色阈值，库函数image.find_blobs（）识别目标颜色。测试表明，该投篮机器人能正确识别目标和抓取小球，但投篮命中率不高。采用OpenMV及其Python机器视觉库，制造成本低，程序开发效率高。
关键词：OpenMV；投篮机器人；视觉识别
结束语：在测试中，使用红色、蓝色小球作为拾取对象，投篮区为绿色，篮筐紫色。在正常光照条件下，投篮机器人目标识别率为98%。排除小球在墙壁或者篮筐边沿的情况下，正确夹取规定颜色的小球放入贮球装置的成功率为99%。投篮成功率为36%。测试结果验证了视觉识别算法、小车PID和机械手臂控制算法的正确性。但由于小球发射是由橡皮筋赋予初速度，稳定性较差，因此投篮命中率不高，而且当投篮距离发生变化时，不能自动调整小球初速度，需要人工调整橡皮筋松紧程度或者齿轮齿数。未来可将机械弹射换成电磁弹射，通过视觉识别计算出投篮距离，自动调节电磁的弹射力度。本机器人装置结构简单、成本低，基于Python 语言编写的视觉识别算法提高了程序的可运行性和开发效率，在文娱、教育等领域具有广阔的应用前景。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 039
李诗朕，周扬理，王国栋，等. 一种具有越障功能爬杆机器人的设计［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：124-126
摘要：我国电缆网络分布较广，电线杆检修多靠人工携带检修设备攀爬检修，检修难度大、劳动强度高、条件艰苦。现有的爬杆机器人大多仅能完成攀爬动作，无法跨越障碍物，因此基于SolidWorks软件设计了一种具有越障功能的爬杆机器人。该机器人通过上、中、下三部分夹紧装置的交替动作实现爬升与越障，采用蜗轮蜗杆减速器、丝杠等机构实现夹紧、爬升的自锁，使用传感器代替纯机械结构准确地控制各项动作，并能够搭载检修设备，代替人工，实现对电力线路的检测与维护。
关键词：爬杆机器人；越障；自锁
结束语：本文设计的爬杆机器人，其主要功能是可靠地携带相关检修设备，克服重力作用依附于电线杆等杆状物表面进行爬升并跨越其表面障碍物，能够代替人工安全、高效、低成本地完成检修、维护等任务，有效预防意外事故的发生。爬杆机器人的使用消除了人工维护的潜在风险，改善了工人的劳动环境。而且低耗能、绿色环保符合国家标准，符合可持续发展理念。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 040
宋黎明，管翼森，孟文宝. 基于Arduino的小型绿篱造型机器人设计［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：127-128.
摘要：设计采用智能车与修剪机械手臂相结合的思路，主要应用于小型绿篱的外观造型。采用Arduino为控制核心，通过避障模块实现智能车移动，通过Raspberry Pi（树莓派）获取视觉模块识别绿篱外观的信息，并与指定造型进行匹配，建立信息反馈，最终由Arduino单片机读取各个模块数据进行实时判断，并进行电机、舵机控制，实现小型绿篱造型。该机器人可以实现水平、垂直等平面和简谐运动轨迹，具有较高自动化、操作简单等特点，为农业机器人的研究提供一定的基础。
关键词：Arduino；避障模块；绿篱造型；视觉模块
结束语：经过测试结果可知，本文在小型绿篱造型设计机器人正常移动的前提下，实现了水平、垂直和简谐运动轨迹，总体上控制效果较好，能够完成预期的功能，并且具有自动化较高、操作简单等特点，具有良好的应用前景。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 041
熊隽，陈运军，李刚. 基于RobotStudio的仿真平台设计［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：129-130.
摘要：为解决工业机器人教学时实际设备不足的问题，设计了工业机器人综合仿真实验平台。该仿真平台利用三维绘图软件建立零部件模型，在机器人模拟软件中搭建仿真平台，并针对各部件独立创建机械装置和Smart组件，配合编写的机器人程序，可实现涂胶、搬运、码垛等功能。实验表明，平台具有以虚补实、以虚展实的作用，满足工业机器人操作、编程、调试实验实训的要求。通过虚实结合的教学方法，提高了学生操作安全性的同时，加强了学生的实践能力，对工业机器人相关课程的教学起到了很好的辅助作用。
关键词：机器人；教学；仿真平台；设计
结束语：本文设计的仿真实训平台能满足工业机器人操作、编 程、调试的相关实验实训项目需求。实验表明，仿真平台作为实际设备的补充，大大提高了学习者的人身安全，避免了以前常出现的设备碰撞现象，增加了人均操作练习时间。在一定程度上增加了学生学习兴趣与参与度，提高了学生学习效果的同时，培养学生的信息化素养、分析解决问题的能力以及创新能力。引入仿真平台进行教学后，设备需求有所缓和，建设成本得到了很好的控制，在相同的培训时长内，学生的训练效果大大提高。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 042
黎一强. 基于PLC位置控制系统急停处理的研究与应用［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：131-134.
摘要：自动化生产线运动部件在生产过程中，当遇到紧急情况要进行急停处理，以保证人身安全及设备安全；急停恢复后，要求生产线从急停断点继续运行，以提高生产效率。但研究发现在许多自动化生产线急停处理后达不到以上控制要求，主要原因是编程方法存在着缺陷，急停恢复后原来运动的数据发生了改变或丢失。提出了程序设计的优化方案，实时将系统运动的数据传送给PLC的断电保持存储器中，急停发生后断电保持存储器保存原来运动的数据；当急停恢复后，利用初始化脉冲将断电保持存储器的数据传送给控制系统，满足了急停控制要求，提高了生产线的工作效率。
关键词：PLC；位置控制；急停处理；步进电机；保持型寄存器
结束语：综上所述，基于云平台的多网点出入口管理系统，针对多网点企业特点和需求，提出了完善的软硬件设计和业务流程解决方案，助力企业实现高效、智能的管理目标；同时由于采用云端部署的方式，企业导入时无需额外进行服务器及网络设备的采购和维护，有效降低企业管理成本。目前系统已在某大型企业的总部及全国办事处中导入，从使用效果上看，已形成“网点+设备+人员+平台”的创新型的系统生态模式示范，为多网点企业的信息化建设提供了参考借鉴。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 043
亓晓彬，张晓东. 基于物联网及云平台的工厂环境远程监控系统［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：135-138.
摘要：以低功耗广域物联网（LPWAN）LORA和NB-IOT技术为基础，利用机智云平台，设计出一种适用于大空间范围的环境监控系统。该系统通过各监测点的LORA终端对环境参数进行采集并无线发送至LORA集中器，后者将数据处理后经NB-IOT模块传送至机智云平台，从而可通过机智云移动电话APP访问云端实现工厂环境的远程实时监控。系统同时具有基于LabView界面和485总线的现场监控功能。通过测试，系统工作稳定、通信可靠、参数检测和相应控制准确，达到了实用要求，具有较高的应用和推广价值。
关键词：物联网；云平台；工厂环境；远程监控
结束语：本文设计了一种基于LORA、NB-IOT技术与机智云平台的工厂环境远程监控系统，给出了系统的整体结构，分别对感知层、传输层和应用层进行了设计，包括各种传感器、STM32控制板、LORA通信、NB-IOT通信、机智云物联网平台、智能终端APP等。系统设计合理，功能稳定可靠，充分利用了当前新技术新理念，实用性和可推广性强，通过实际测试能够达到实用要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 044
朱伟枝，杨亚萍，蔡杰明.基于STM32的智能小车斜坡定点停车再起步及过双边桥设计［J］.机电工程技术，2020，49（08）：139-140.
摘要：为了推动自动驾驶技术的发展，实现信息化的路径规划，提出一套能够实现斜坡定点停车后再次起步以及平直通过双边桥两项功能的智能小车设计方案，并详细介绍了该设计的硬件组成、工作原理、及控制系统的软件设计。该设计以STM32单片机为基础，通过循迹和避障模块协同检测，并运用C语言算法编写合理的驱动程序。实践表明，该设计能满足要求。
关键词：智能小车；STM32；循迹；避障；自动驾驶
结束语：本次设计的以STM32为控制器的智能小车，通过循迹和避障模块的辅助，完成了实现使智能小车行驶到斜坡上的指定位置定点停车并再次起动，并接着通过狭窄的双边桥这两项功能的任务。在自动驾驶技术的实际应用中，根据具体的需求改变传感器的组合以及路径规划的算法，可以实现无人驾驶的自动化计划。智能小车涉及到的知识和学科领域广泛，对其研究不仅使得科学技术得到进步，还能使得人们生活更丰富更便利，对在军事、物流等领域都起着重要作用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 045
倪明堂，赵健州，方浩贤，等.基于模块化设计的KN95全自动折叠口罩生产线关键技术研究［J］.机电工程技术，2020，49（08）：141-144.
摘要：目前，行业中KN95口罩机多种多样，但设备通用性和稳定性较差。设计一种基于模块化设计的KN95全自动折叠口罩生产线，整机由送料机、本体成型机、耳带焊接机、折叠熔切机等4个模块单元组成，各单元既可以作为一台独立设备，又能快速集成组合成自动化生产线实现全自动化生产；既能满足手工、半自动、全自动等多种生产方式的设备功能需求，又可以实现对整条生产线的并行调试和快速维护。通过客户现场的实际使用，整个生产线稳定后，良品率可达到98%以上。
关键词：模块化；KN95口罩；全自动；生产线
结束语：本文设计一种面向模块化设计的KN95全自动折叠口罩生产线，将整机设计为送料机、本体成型机、耳带焊接机、折叠熔切机4个模块单元组成，通过验证及实际使用，得出的主要结论如下。（1）采用单元模块化设计技术，可实现整线单元设备的快速拆分和组合集成，各单元既可以独立为一台独立设备，又能快速集成组合成自动化生产线全自动化生产，既能满足手工、半自动、全自动等多种生产方式的设备功能需求，又可以实现对整条生产线的并行调试和快速维护。（2）设计开发的布料放卷机构具备布料纠偏调节和张力调节功能，避免在生产过程中出现布料对齐度差及跑偏问题。张力控制装置设计有检测摆杆摆动角度的接近开关传感器，通过感知传感器信号可控制放卷电机进行放料，以维持布料张力的稳定。当缺料时亦可通过该传感器的检测信号进行报警提示。（3）设计开发了凸轮机构控制鼻梁条的定长进给与切断。同时为保证鼻梁条稳定快速插入布料，设计了曲柄滑块机构实现鼻梁条的插入与快速返回。曲柄滑块与凸轮分割器的巧妙结合使用实现了鼻梁推板的间歇推料，与鼻梁送料交错配合，完美稳定地实现了鼻梁条的送料、切断与推料插入。（4）为节省耳带焊接时间，设计开发了伺服驱动的丝杆直线运动平台，在布料运动的同时，左、右两套焊接系统追随布料同步进行耳带旋转拉线、剪断、下压焊接等操作，实现布料不停留焊接，极大地提高整个生产线的生产效率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 046
廖凯，刘庆云，刘泽浩. 改进的RBF神经网络在机械臂控制中的应用研究［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：145-147.
摘要：机械臂系统是多输入、多输出的非线性系统，其位姿输出精度不稳定，与给定信号存在一定的跟踪误差。为提高机械臂系统跟踪精度以及抗干扰性能，通过对比分析常用的RBF神经网络学习方法，结合机械臂系统的非线性因素及其控制的实时性要求，提出改进RAN学习方法；并根据RAN学习方法构建RBF神经网络，将其应用于机械臂系统的逆控制器设计中。仿真实验表明，改进后的RBF神经网络逆控制器具有良好的对给定信号的跟踪精度和抗干扰能力，适用于机械臂系统的实时控制。
关键词：机械臂；RBF神经网络；模型辨识；逆模型控制
结束语：（1）通过对比RBF神经网络学习算法，RAN学习算法会根据数据实时增加隐含层神经元和中心节点，更适用于机械臂系统实时控制场景。（2）RAN学习算法只考虑增加隐含层神经元而未考虑在RBF神经网络训练过程中，神经元数量越多，降低RBF神经网络的泛化能力，提出增加删除隐含层神经元判断准则，改进RAN学习算法，提高RBF神经网络泛化能力。（3）所提出的改进的RBF神经网络设计机械臂系统逆控制器，通过改进的 RBF 神经网络辨识系统，仿真试验表明，所设计的控制器对给定信号具有很好的跟踪能力，而且鲁棒性强。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 047
张正勇. 基于液位的自动供水系统设计［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：148-150.
摘要：针对某单位蓄水池采用时间控制的供水方式存在运行维护工作量大、人力资源浪费、电能消耗多的问题，提出了一种基于液位的蓄水池自动供水系统，该系统将液位计采集的信号传输至西门子PLC控制模块完成电磁阀通、断的控制，进而达到自动供水的目的，具有自动化程度高、运行安全可靠、节能显著等优点。
关键词：供水系统；液位控制；PLC
结束语：本文主要针对单位现有单泵供水系统存在可靠性低、时控模式下水资源利用不合理、维护保养不方便等问题提出了一种基于液位的水池自动系统的改进方案。该方案以西门子PLC控制器为核心，充分利用先进传感器的优势，设计了采集信号到输出控制的闭环系统，实现了日常供水的自动化控制，进一步提高了供水的稳定性，有效降低了供水能耗，节资、节能效果显著，同时满足了单位人员的用水需求。可为其他单位的供水系统的改造提供一定的参考价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 048
马鹏宇，陆庭锴，梁海权. 智能空调系统在办公楼宇中的应用［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：151-153
摘要：建筑节能已成为社会进步及经济发展的重要任务，而空调节能则是建筑节能的主要手段，重点介绍了智能空调管理系统的架构和管理方式，分析了智能空调管理系统的使用效果。在办公楼宇中引入智能空调管理系统，实施先进的管理方法，可实现对办公楼宇内空调设备的精细化控制，为员工提供舒适的工作环境，同时可获得较为可观的节能效果。
关键词：智能空调控制；办公楼宇；节能
结束语：本文采用智能空调管理系统不仅实现了对控制区域内空调室内机便捷的自动控制功能，同时带来了较为可观的节能效果；在国家节能减排的政策的要求下，通过采用智能空调管理系统，提高办公楼宇的能源管理水平，达成既定的能源管理目标。此外，使用智能空调管理系统，可进一步优化工作环境，促进整体工作效率的提升。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 049
王奎华，盛勇，杨诗棣，等. 筒体类实时多轴检测系统的控制设计［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：154-156.
摘要：对于大形铝合金铸件及其他复合材料成型的筒体，需要对成型后出现的缺陷进行检测，对此提出新的机械机构、电气系统和软件控制算法。采用了X射线检测实时成像的原理，全方位检测筒体的结构。该系统可以采集大尺寸的筒体类物体，具有探测精度高、实时响应快、工作效率高及超远程控制等特点，最大可以穿透壁厚150 mm的铝型材，图像的最高分辨率可达到100 μm。该系统具有创新性，为各种材料的筒体类部件的检测提供了新的方法。
关键词：固高GTN；伺服电机；X射线；平板探测器
结束语：本文设计的检测系统为行业内开发的首套多功能立式筒体检测系统，因此技术开发的难度比较大。系统融合了工业CT 各硬件要素，要合理布局各个分系统，如小车和转台系统、射线源系统和探测器系统。在系统的设计、安装、调试中要充分考虑各子系统的特点。由于工件的尺寸越大，检测的精度越高，计算机处理的数据量就越大。因此提高软件对探测图像的处理能力可以保证探伤的质量和效率。综上所述，该套筒式检测系统具有创新性，同时具有自动检测功能，提高了检测效率，检测精度高于0.1 mm。对于铸件、焊件及其他类似筒体成型件均可检测。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 050
阳恩贵，曾毅. 智能工厂在工业制造企业的推广［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：157-159.
摘要：为提升生产效率，降低成本，推动制造企业向智能制造转型升级。介绍了智能工厂制造系统的搭建及各模块子系统的应用，通过推行智能制造生产模式，提高了产品的质量与产量，提高劳动生产率，节约了原材料消耗、降低生产成本，同时在改善劳动环境、减轻劳动强度、保障人身安全等方面效果显著。
关键词：智能工厂；制造系统；生产效率
结束语：通过智能制造系统的搭建及应用，实现工业创新和高效生产，产品质量稳定，合格率达到 98.5%以上，人员节省50%，效率提升3倍。以智能化带动传统产业改造升级，很大程度地提升了企业的市场竞争力。智能化平台为企业提供更为专业化、信息化、网络化的服务，实现资源共享，有效节约资源，降低成本，提升效率，促进产业快速可持续发展和跨越式发展，为经济欠发达地区制造企业的信息化建设探索出一种有效的发展路径。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 051
毛卫东，朱秀娟. 互联网+3D打印服务平台关键技术研发及应用［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：160-162.
摘要：传统的3D打印技术适用于单件小批量加工，难以实现资源协同、数据共享。针对此问题，将信息通信及互联网、物联网技术与3D打印技术深度融合，研发新型控制器及监测手段，开发云数据，实现协同生产；同时打造在线服务平台，实现课程培训、学历提升、技能鉴定一体化服务，建立3D打印网络化协作体系，形成可柔性的、满足个性化需求的大批量生产模式，提升制造业的智能化水平。
关键词：3D打印；互联网；物联网；协同生产；服务平台
结束语：本文研发的基于互联网及物联网模块的3D打印设备经过投产验证，经济效益提升3%左右。基于3D打印服务平台，3年内共培养相关专业毕业生500余人，培训1万余人次，为50余家珠三角企业提供技能鉴定服务。研发互联网+3D打印关键技术，攻克3D打印基于物联网、互联网推广应用的瓶颈问题，让生产设备互联、信息共享，便于协同开发、远程控制，提升了制造业的智能化水平，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴，形成一个可以柔性生产的、满足个性化需求的大批量生产模式。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 052
冯峰. 矿井车辆信息化自动化调度系统设计［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：163-165.
摘要：为提高矿井车辆管理的自动化、智能化水平，设计了一套矿井车辆自动化、信息化调度管理系统。具体介绍了该系统的总体框架，该系统主要包括硬件设备与软件部分，总结了该系统设计主要应用到的关键技术。实际运用结果表明，该信息化调度系统能够满足矿井实际生产需求，通过应用该系统有助于更科学、合理地管理矿井运输车辆，有效提高车辆运输效能。
关键词：矿井车辆；调度；信息化；自动化；关键技术
结束语：该煤矿所安装的信息化调度系统可以对无轨辅助运输车辆在地面车库及广场、井下等区域内的运行状况进行实时监测及保护、对行车视频进行监测、对运营管理进行指挥等，保证车辆可以在信号灯的自动指示下持续稳定地运行，促使我国煤矿具备较高的自动化水平，以取得较好的社会及经济效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 053
廖新明. 微型步进马达FPC与定子组自动焊锡设备设计［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：166-167.
摘要：市场微型步进马达FPC与定子组焊锡基本靠手动焊锡作业，工作效率低下，产品品质不稳定，设计了微型步进马达FPC与定子组自动焊锡设备。通过结合现阶段工业技术，采用双焊锡烙铁头自动焊锡，研究微型步进马达FPC与定子组自动焊锡的方法。该设备解决了机械手、锡丝移送精度问题，独特的双焊锡烙铁头及专用烙铁头的设计，实现了微型步进马达FPC与定子组的自动焊锡，减少企业成本，提升焊锡品质。
关键词：自动焊锡；触摸屏可编程；双轴导轨；FPC
结束语：本文解决了机械手、锡丝移送精度问题，独特的双焊锡烙铁头及专用烙铁头的设计，实现了微型步进马达FPC与定子组的自动焊锡。目前市场上有众多自动焊锡机，适用于专业领域的设备还需深入研究，各行业自主研发设备推动着电子产业迅速发展，实现产品的精密生产和批量生产。重要的是可以有效地缓解劳动力短缺，改善工人的工作环境，同时自动焊锡机的研发促使高技能人才不断地成长。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 054
余佳鑫，黄金福，马鹏宇. 基于云平台的多网点出入口管理系统的设计［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：168-170.
摘要：为解决现代大型企业对其属下多个办公网点、分支机构的出入口难以进行统一管理的问题，介绍了一种基于云平台的管理系统，并重点从设备构成、云平台部署、服务内容和业务流程几个方面阐述系统的设计过程。应用结果表明，该系统提升了多网点出入口的通行效率和管理效率，且导入过程简单便利，为多网点企业的信息化、智能化建设起到显著的推动作用。
关键词：多网点；出入口管理；云平台
结束语：综上所述，基于云平台的多网点出入口管理系统，针对多网点企业特点和需求，提出了完善的软硬件设计和业务流程解决方案，助力企业实现高效、智能的管理目标；同时由于采用云端部署的方式，企业导入时无需额外进行服务器及网络设备的采购和维护，有效降低企业管理成本。目前系统已在某大型企业的总部及全国办事处中导入，从使用效果上看，已形成“网点+设备+人员+平台”的创新型的系统生态模式示范，为多网点企业的信息化建设提供了参考借鉴。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 055
张国胜，谢广峰，陈彦亭. 一种“新线”信息化技术在某铁矿选厂的研究［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：171-173.
摘要：针对老矿业企业的实际生产情况，对选厂磨矿作业中存在的问题进行了技术性分析。详细地介绍了选厂信息化技术搭建，以及对一段磨矿流程自动化、磨矿智能控制等进行系统功能改造。技术分析结果表明，用物联网+提升管理水平，投资少，见效快，实现了信息化与自动化的深度融合。
关键词：信息化；磨矿控制；物联网
结束语：该系统的投入使用后，可提高处理量 5%~10%，按照增产10%计算。增产部分中的精粉可节约成本100元/t，仅增产量可为企业带来的年利润 230 余万元，同时也可提高精矿品位、减少岗位工、延长设备维护周期、降低能耗等间接经济效益。为了能够持续稳定地为公司提供铁精粉产量，应加快对该矿的系统进行“新线”信息化升级改造工作，尽快实施建设。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 056
汪安灿，廖新明. 微型电机定子自动组装工艺的研究与设计［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：174-176.
摘要：每台空调的摆叶扇安装有至少4个微型步进电机同步上下或左右扫描，因此空调行业对微型步进电机需求巨大。针对空调摆叶扇家电微型步进电机定子目前的生产工艺落后和生产效率低下现状，对定子自动组装代替手动组装进行了可行性研究，通过定子铁心工艺改进和CAD设计方法，提出了一种微型电机定子自动组装工艺和设计方案。依据该设计方案制造的自动设备，满足了定子的生产效率和品质提升要求，响应了政府“机器换人”的科技创新计划。
关键词：微型步进电机；摆叶扇；铁心工艺；生产效率；机器换人；科技创新
结束语：本文对微型步进电机的铁心加工工艺改进、定子自动组装工艺及自动设备制造方案进行设计，通过一系列新颖的设计使定子自动组装工艺较手动的生产效率有较大提高，该方案已实践实现了产业化应用。设备满足对产品的定位精度高、生产速度快、品质好的设计要求。定子自动组装工艺是微型家电步进电机生产中的一个环节，其他关联工程如线架端子压入、卷线、端子焊锡、基板组装、FPC焊锡等加工工艺都具备自动化生产开发条件。在该设计方案的基础上进一步研究利用当前新技术新产品，对电机部组工程集成化设计，减少各工程中间资源损失。对集成后系统运行稳定化、空间更优化、效益最大化研究具有借鉴意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 057
刘天宝，傅朝斌，辜晓飞，等. 垃圾焚烧炉用滑动平台自动化生产线的设计与实现［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：177-180.
摘要：现行垃圾焚烧炉滑动平台的生产完全由人工完成，该方式存在生产效率低、产品一致性差、劳动强度大等问题。针对滑动平台生产存在的问题，分析了滑动平台的结构组成，研究了滑动平台的生产工艺流程，设计了一条包括7个生产模块的滑动平台装配焊接生产线，并在此基础上进行了现场实施。试生产表明生产线运行可靠平稳，提高了滑动平台的产品质量和生产效率。
关键词：滑动平台；生产线；模块设计
结束语：本文研究了滑动平台的生产工艺流程，在此基础上设计了一条主要包括7个生产模块的滑动平台装配焊接生产线，该生产线解决了滑动平台不规则工件的自动装配及自动焊接难题，很大程度上实现了滑动平台的自动化生产。与人工生产模式相比，滑动平台生产线具有生产效率高、产品一致性好等优点。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 058
李伯基. 基于八轴六联动控制复合机器人的技术集成及应用研究［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：181-183.
摘要：研究桁架加关节复合机器人结构的大范围轨迹位置和姿态控制的技术集成与应用。基于桁架（X、Y、Z）和关节（A、B、C）的六轴六联动技术与性能特点，增加了X轴直线双驱从动轴U轴和摆臂V轴，将控制算法集成关节机器人与龙门桁架结构，达到八轴六联动控制。在建立三关节与三直线组合数控模型下，可实现大范围任意姿态位置工作，满足了焊接、注胶、喷涂、雕刻等多个行业的大规格零件加工应用。
关键词：八轴六联动；复合机器人；关节；桁架；位置与姿态；控制；技术集成
结束语：控制系统功能扩展、数字化通信与集成实现了硬件功能的需求，龙门桁架加关节机器人结构解决了大范围任意位置姿态工作的需求，末端执行工具与闭环检测提升了工作效果与质量，视觉系统、三维扫描、离线编程解决了智能识别问题。本文通过研究意义的分析，得出以下结论：利用上述技术的集成应用，能满足行业上大型零部件的生产加工需求，具有广泛的技术应用价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 059
夏炜，廖新明，揭新平. 微型电机自动齿轮组装工艺的研究与设计［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：184-186.
摘要：针对齿轮组装目前的生产工艺落后和生产效率低下现状，对齿轮自动组装代替手动组装进行了可行性研究。通过齿轮组装工艺的改进，提出了一种微型电机齿轮自动组装工艺和设计方案。该方案采用震动盘送料，通过PLC程序自动控制设备进行吸料、旋转、组装及排出。依据该设计方案制造的自动化设备，满足了齿轮组装的生产效率和品质提升要求，节省了人工。
关键词：自动组装；齿轮工艺；效率提升
结束语：本文以对微型步进电机的齿轮组装工艺改进及自动设备制造方案的设计，通过一系列新颖的设计使齿轮自动组装工艺较手动组装的生产效率有较大的提高，该方案已实现了产业化应用。设备完全满足对产品定位精度高、生产速度快、品质好的设计要求。齿轮组装是家电系列微型步进电机生产中的一个重要环节，其他关联工程弹簧垫压入、保护盖端子压入、外壳组轴压入、中地板压入等加工工艺，都具有自动化生产开发条件。在该设计方案的基础上进一步研究关联的加工工艺，可实现电机制造工程集成化设计、空间更优化、人工成本更节省、效益最大化。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 060
罗素晖，曾志坚，周博俊. 汽车钣金车间自动化立体仓储系统设计［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：187-190.
摘要：为了满足汽车车架冲压和焊装车间的物料输送和立体仓储管理需求，采用先进的自动化物流仓储设备配合AGV输送系统、立体仓库管理系统（WMS）和仓库控制系统（WCS），实现了车间物料自动输送、立体库存储和出入库作业。总体设计方案满足生产应用要求，具有实用性、可靠性和可扩展性，提高了仓储空间利用率、生产效率和智能制造水平。
关键词：汽车钣金车间；立体仓储；AGV；仓储管理
结束语：本文介绍了汽车冲压和焊装车间物流中自动化立体仓储系统的设计原则和技术要求， 包括总体方案设计、立库布局设计、立库功能设计以及设备控制系统的设计，描述了立库输入库作业流程和系统技术特点。该自动化立体仓储系统的设计应用提高了生产自动化水平，实现了汽车车架的智能化生产制造。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 08. 061
赵云平. 电牵引采煤机截割滚筒变频控制方案设计［J］. 机电工程技术，2020，49（08）：191-192.
摘要：针对煤矿井下电牵引采煤机截割滚筒存在的机械磨损严重、耗电量大的问题，设计并实现基于变频控制技术的截割滚筒控制方案。以PLC技术、CAN通信技术以及变频控制技术实现截割滚筒对煤壁工况的速度自适应调节，在降低截割滚筒机械磨损的同时，达到节能降耗的目的。经试验验证，该方案能够达到预期设计目标，具有较好的经济价值和推广意义。
关键词：PLC控制器；CAN；变频控制；节能降耗
结束语：将变频控制技术应用于电牵引采煤机截割滚筒的控制，使得采煤机截割滚筒能够根据煤壁工况自动调节截割速度，降低了截割滚筒的机械磨损，延长了使用寿命，同时达到节能降耗的目的，具有较好的经济价值和推广意义。