塑料异型材包装线设计及有限元分析
本文关键词: 包装机械 塑料异型材 码垛机械手 ANSYS Workbench 模态分析 出处:《合肥工业大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:塑料异型材作为建材行业中的重要组成部分,因其具有质量轻、价格低、环保等优点,被广泛应用于建筑、家居等方面。塑料异型材的裹包包装是产品在销售及运输过程中必不可少的环节,传统的塑料异型材包装过程全部由工人手工完成型材上料、捆扎、套袋、码垛等一系列工艺流程。这种包装方式严重浪费了人力资源且包装效率低、包装质量差。针对手工包装问题,研制了一条塑料异型材包装线。本文采用产品模块化设计方法,结合经验设计、计算机辅助设计,将塑料异型材包装线划分为上料模块、移栽捆扎模块、套袋收缩模块以及码垛模块。详细论述包装线的方案设计、结构设计、传动控制流程设计和关键部件有限元分析。根据设计方案制造出包装线样机并进行调试,调试结果表明包装线提高了包装效率及包装质量。首先,通过分析塑料异型材的生产工艺、结构特性和厂家对包装线提出的总体设计要求,采用模块化设计理念对其进行功能分解,确定了包装线的包装工艺及包装路线。设定包装线总体设计参数,在总体参数的基础上对各个功能模块进行详细的结构设计,并利用UG软件对包装线进行三维实体建模和虚拟装配,建立了系统的仿真分析模型。然后,对包装线传动控制系统进行了设计,对气动系统进行了理论分析与计算,并完成了气缸的选型,设计了合理的传动控制流程。最后,应用ANSYS Workbench有限元分析软件对叉齿及码垛机械手在典型工况下进行静力学分析,验证了结构的合理性,对码垛机械手在典型工况下进行模态分析,得到固有频率和振型,为结构设计过程中避免共振及后期的故障诊断提供了参考依据。
[Abstract]:As an important part of building materials industry, plastic profile is widely used in construction because of its advantages of light quality, low price and environmental protection. Home and other aspects. Plastic profile packaging is an essential part of the product in the sales and transportation process, the traditional plastic profile packaging process by hand completed by the workers on the profile material, binding, bagging. A series of technological processes, such as palletizing, etc., which waste human resources seriously and have low packaging efficiency and poor packaging quality. A plastic profile packaging line has been developed. In this paper, the plastic profile packaging line is divided into feeding module and transplanting and binding module by means of product modular design method, combined with experience design and computer aided design. Bagging contraction module and palletizing module. The design of package line, structure design, transmission control flow design and finite element analysis of key components are discussed in detail. According to the design scheme, the prototype of packaging line is manufactured and debugged. The test results show that the packaging line has improved the packaging efficiency and quality. Firstly, through the analysis of the plastic profile production technology, structural characteristics and manufacturers of the overall design requirements for the packaging line. The modular design concept is used to decompose the function of the packaging line, and the packaging process and route are determined, and the overall design parameters of the packaging line are set. On the basis of the overall parameters, the structure of each functional module is designed in detail, and the 3D solid model and virtual assembly of packaging line are built by UG software, and the simulation analysis model of the system is established. Packaging line transmission control system is designed, the pneumatic system is theoretically analyzed and calculated, and the cylinder selection is completed, and a reasonable transmission control flow is designed. Finally. The finite element analysis software ANSYS Workbench is used to analyze the statics of fork teeth and palletizing manipulators under typical working conditions, which verifies the rationality of the structure. Modal analysis of palletizing manipulator is carried out under typical working conditions, and the natural frequency and mode shape are obtained, which provides a reference for avoiding resonance and later fault diagnosis in the course of structural design.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TB48
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,本文编号:1491039
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