自动装车系统的若干关键技术研究

发布时间：2017-07-29 11:09

  本文关键词：自动装车系统的若干关键技术研究

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【摘要】：随着现代工厂自动化生产技术的发展,设备自动化生产等观念深入人心,随着人力成本的增加,越来越多的企业倾向于采用自动化的设备。对于大多数成品采用包装箱的工厂,也开始慢慢使用自动装车系统进行物料的上车装载作业。而目前市场上还没有一款能够实现完全自动化的装车系统,在供需矛盾之下,加快研发稳定可靠的自动装车系统将对实现车间产品从生产到装车的一体式自动作业具有十分重要的意义。本文依托实际项目,对自动装车系统的若干关键技术进行探索与研究。本文首先进行了自动装车系统的总体设计,针对自动装车系统的AGV关键技术,完成其机械结构设计,建立其差速转向的运动学模型,探讨其驱动系统控制方案设计,采用线性二次型最优控制算法,运用MATLAB/Simulink软件分析系统在典型输入信号下的响应状况,并完成AGV路径导航检测算法设计；针对可伸缩式输送机张紧力伺服控制关键技术,确定气动力反馈闭环控制方案及其传递函数,采用MATLAB/Simulink软件分别建立系统在加入PID校正前、后的数学模型,并采用阶跃等信号作为输入信号进行试验及PID参数调整,模拟启动过程张紧力变化,观察系统的动态跟随响应能力；针对底座及固定架动态性能研究关键技术,采用MATLAB对码垛机器人IRB 260进行了正向运动学分析,以获得各关节运动曲线,在ADAMS软件中建立机器人动力学模型后,输入关节位移曲线,得到机器人对底座的反作用力或力矩,分别对底座所受反作用力和力矩进行分析,计算分析固定架竖直方向位移变形和绕Z轴的倾翻角度变形,对提高机器人码垛精度提供了理论依据。本文首先从系统整体设计出发,围绕着自动装车系统若干关键技术进行研究分析,旨在为自动装车系统的研发和应用提供实用可靠的参考依据。
【关键词】：自动装车 AGV 气动比例伺服系统 动力学分析 MATLAB/Simulink
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB497
【目录】：

• 中文摘要6-7
• abstract7-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题的来源、目的及意义10-12
• 1.1.1 课题的来源10
• 1.1.2 课题的目的及意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.3 研究内容与研究难点15-17
• 1.3.1 研究内容15-16
• 1.3.2 研究难点16
• 1.3.3 解决问题的相关方案16-17
• 1.4 本章小结17-18
• 第2章 自动装车系统总体设计18-25
• 2.1 现场情况及设计要求18-19
• 2.1.1 应用现场情况18
• 2.1.2 系统设计要求18-19
• 2.2 系统总体方案设计19-24
• 2.2.1 系统工作流程19
• 2.2.2 自动装车系统19-22
• 2.2.3 系统工作效果22-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第3章 AGV设计25-44
• 3.1 AGV机械结构25-28
• 3.1.1 车身机械设计25-26
• 3.1.2 轮系结构设计26-27
• 3.1.3 输送结构设计27
• 3.1.4 安全防护装置27-28
• 3.2 AGV差速转向及其运动学建模28-33
• 3.2.1 车身结构参数28-29
• 3.2.2 AGV最小转弯半径29-30
• 3.2.3 AGV差速转向运动学建模30-33
• 3.3 AGV差速驱动系统控制方案研究33-40
• 3.3.1 基于最优控制算法概述34-37
• 3.3.2 AGV最优控制器37-40
• 3.4 AGV位姿检测40-43
• 3.4.1 阵列式电磁感应检测41-42
• 3.4.2 实现流程42-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第4章 可伸缩输送机张紧装置设计与研究44-65
• 4.1 张紧装置的方案研究及其主要的参数设计44-52
• 4.1.1 张紧装置方案设计44-47
• 4.1.2 自动张紧装置参数设计计算47-52
• 4.2 气压张紧装置设计与分析52-55
• 4.2.1 气压张紧装置方案设计52-54
• 4.2.2 气压张紧装置控制策略54
• 4.2.3 气压张紧装置控制系统设计54-55
• 4.3 力反馈控制系统的设计与研究55-64
• 4.3.1 比例方向阀的数学模型56-58
• 4.3.2 阀控缸的数学模型58-61
• 4.3.3 基于Simulink的力反馈控制系统建模与仿真61-62
• 4.3.4 PID仿真62-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第5章 码垛机器人底座及固定架动态分析65-78
• 5.1 底座受力分析65-71
• 5.1.1 机器人运动学分析65-68
• 5.1.2 底座受力分析68-71
• 5.2 固定架动力学分析71-77
• 5.3 小结77-78
• 第6章 结论与展望78-80
• 6.1 本论文的主要工作和结论78-79
• 6.2 展望79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-85
• 攻读硕士学位期间发表的论文85

【参考文献】

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本文编号：588862