纸袋拎手绳自动打结装置的设计与研究

发布时间：2017-04-06 22:05

  本文关键词：纸袋拎手绳自动打结装置的设计与研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：传统意义上的打结是指手工将绳类物体以一定方式进行缠绕形成所需形状的过程。打结装置是一种模拟手工进行自动打结的机械化设备,在包装、医疗、纺织等领域具有广阔的应用前景。目前,纸袋拎手绳打结依旧是手工打结,随着现有劳动力的紧缺和用工成本的上升,手工打结已无法满足纸袋拎手绳打结的生产要求,因此研究纸袋拎手绳自动打结装置对包装等领域的发展具有一定的促进作用。本文研究了拎手绳的成结原理,对打结装置进行机构设计、仿真分析与实验研究,设计了打结原型装置,并成功实现打结,主要工作如下:1、以拓扑学纽结理论为基础,建立了拎手绳带状模型,详细研究了影响拎手绳绳圈稳定的弯曲能量和扭转能量,以此为依据对空间旋转打结法进行了原理实验,分析其存在的问题,确定了绕轴旋转打结法,并手工模拟拎手绳打结。2、根据模拟打结动作,对夹持机构、绕绳机构、成结机构和传动机构进行了创新设计,研究了机构参数对成结的影响,确定了各机构参数,最后建立了自动打结装置几何模型,并对整个系统的实施过程进行了阐述。3、运用Adams软件对两种夹持机构的动态冲击性能进行研究及对比分析,获得了综合性能较好的夹持机构方案,分析并确定了绕绳机构和成结机构运动协调关系,对绕绳过程进行仿真研究,为后续打结实验研究作铺垫。4、完成了纸袋拎手绳自动打结原型装置的搭建,并成功进行了拎手绳打结实验。通过对纸袋拎手绳自动打结装置的设计与研究,对拎手绳自动打结过程中的关键问题进行了探索,为进一步研究奠定了基础。
【关键词】：打结装置 拎手绳 拓扑学纽结理论 运动协调 打结实验
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH69
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题研究背景及研究意义9-10
• 1.2 自动打结研究现状10-15
• 1.2.1 包装纺织领域打结装置研究现状10-12
• 1.2.2 医学等其他领域打结装置研究现状12-13
• 1.2.3 绳类模型算法及仿真研究现状13-15
• 1.2.4 存在的问题及研究方向15
• 1.3 论文主要研究内容及研究路线15-17
• 1.3.1 论文主要研究内容15-16
• 1.3.2 论文研究路线16-17
• 第2章 纸袋拎手绳打结原理研究17-31
• 2.1 纸袋拎手绳打结原理的拓扑学研究17-20
• 2.1.1 拓扑学纽结理论17-18
• 2.1.2 拎手绳带形模型18-20
• 2.2 拎手绳绳圈能量研究20-24
• 2.2.1 拎手绳绳圈弯曲能量研究20-23
• 2.2.2 拎手绳绳圈扭转能量研究23-24
• 2.3 拎手绳打结方法的分析24-29
• 2.3.1 空间旋转打结法24-27
• 2.3.2 绕轴旋转打结法27-29
• 2.4 本章小结29-31
• 第3章 自动打结装置结构设计与参数确定31-47
• 3.1 打结装置初步设计31-39
• 3.1.1 实时控制拎手绳夹紧的夹持机构设计32-34
• 3.1.2 绕绳机构设计34-35
• 3.1.3 基于移动轴移动时序的成结机构设计35-37
• 3.1.4 协调各执行机构的传动机构设计37-39
• 3.2 打结装置参数确定39-44
• 3.2.1 基于移动轴移动距离参数分析39-41
• 3.2.2 各机构参数确定41-44
• 3.3 自动打结装置模型建立44-45
• 3.4 本章小结45-47
• 第4章 自动打结装置仿真研究47-59
• 4.1 打结装置仿真模型建立47-49
• 4.1.1 打结过程算法分析47-48
• 4.1.2 Adams环境下打结装置建模48-49
• 4.2 执行机构仿真研究49-54
• 4.2.1 夹持机构动态冲击性能研究49-51
• 4.2.2 绕绳机构与成结机构运动协调性研究51-54
• 4.3 拎手绳绕绳过程仿真研究54-57
• 4.3.1 拎手绳模型分析54-55
• 4.3.2 拎手绳绕绳过程仿真研究55-57
• 4.4 本章小结57-59
• 第5章 纸袋拎手绳自动打结装置实验研究59-67
• 5.1 原型装置搭建59-62
• 5.1.1 夹持机构实验分析59-60
• 5.1.2 整机搭建60-62
• 5.2 拎手绳打结实验研究62-66
• 5.2.1 双挡杆作用下打结实验研究62-64
• 5.2.2 单挡杆作用下打结实验研究64-66
• 5.3 本章小结66-67
• 第6章 全文总结与展望67-69
• 6.1 全文总结67-68
• 6.2 研究展望68-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果73

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