针对制造业中多类型、多颜色工件人工重复分拣出错率高的问题,设计一个基于工业视觉的工业机器人自动分拣物理控制系统和数字孪生系统。提出融合工业视觉、工业机器人、PLC等设备的以太网通信控制方案;基于视觉检测原理,应用视觉检测工具,结合PLC程序能够正确识别工件信息;基于NX MCD软件构建了工业机器人、输送带、工件等数字孪生系统;最后,对工业机器人和PLC进行联合编程,实现视觉分拣虚实系统同步作业。实验结果证明:该系统工件识别正确率高,工件分拣效率高,数字孪生系统能够实现虚实同步,为系统的动态监控、维护管理与虚拟调试提供了便利。

针对某电厂4#炉高温过热器炉顶金属密封因热膨胀产生位移造成大量漏烟、漏灰的问题,提出在炉顶金属密封的基础上加装柔性密封的措施。对改造采用的柔性密封的结构、材料的选择、施工面积的计算以及施工工艺等作了介绍,结果表明改造成功,至今未出现漏烟、漏灰的问题,且降低了厂区环境粉尘污染。

针对制造业中多类型、多工位、无规则、有残次工件人工分拣出错率高与装配效率低下的问题,设计一个融合视觉和以太网技术的工业机器人分拣装配控制系统。应用工业以太网构建一个包含视觉、PLC、HMI和工业机器人的硬件系统;提出结合图像匹配、圆孔识别算法的工件检测与识别方法;基于坐标偏移的方法设计了一个PLC控制工业机器人的优化算法;并对工业机器人进行示教与编程,实现工件正确分拣与高效装配。测试证明:该系统工件识别正确率达100%,工业机器人的示教位置大大减少,工业机器人的控制程序明显简化,工件分拣正确率与装配效率显著提高。

针对目前国内无法全面、准确评测转向架刚度性能的问题，提出了一种更为合理的转向架刚度试验台方案。依据试验台的技术特点，对液压伺服系统进行了设计和特性分析，研究结果表明：液压系统的关键部件选型合理，能够客观、准确地对转向架刚度进行测试，为这种新型转向架刚度试验台的应用提供技术支持。

针对轨道车辆转向架综合参数检测台定位精度高、响应速度快和实时跟踪的性能要求，建立具有弹性负载的电液伺服系统数学模型。对具有弹性负载的电液伺服系统数学模型中存在的非线性因数进行归一化处理，使其既能体现该电液伺服系统的特性，又方便数学建模。在此电液伺服系统中，以阀控缸对称式液压系统为研究对象，对其进行精确定位和实时跟踪控制。利用Simulink对模型进行动态仿真，结果表明：所建立的数学模型能够高精度地实现电液伺服的控制，满足轨道车辆综合参数检测台实时控制的要求。并详细讨论了影响电液伺服系统动态特性的主要因素。

为提升国内轨道车辆转向架测试设备的技术水平，并能全面、准确地评测转向架刚度的性能，提出了一种新型轨道车辆转向架刚度试验台的设计方案。依据试验台的技术特点，对系统的组成、液压缸的动作方式以及液压系统的控制形式进行了设计，确定了液压缸及伺服阀的相关参数。在对阀控液压缸工作原理及伺服阀特性研究的基础之上，着重对该液压伺服系统进行了建模和特性分析，并给出了分析结果。分析结果表明：液压伺服系统的关键部件选型合理，测试结果准确可靠，能够比较精确地对转向架刚度进行测试，为新型转向架刚度试验台的推广应用奠定了技术基础。