玻璃堆垛机的结构设计与优化研究

发布时间：2017-07-20 15:25

  本文关键词：玻璃堆垛机的结构设计与优化研究

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【摘要】：玻璃的堆垛装箱作为生产加工工艺的最后一道工序,堆垛机性能的优劣直接影响玻璃成品的质量。而现有的玻璃堆垛机在运行过程中容易出现气缸的卡死、运动不平稳、玻璃易滑落等问题。针对以上问题,本课题对此进行了如下的研究工作:1、对玻璃生产线的工作流程和工位要求调研和分析,初步确定了玻璃堆垛机系统的总体方案设计,重点对系统的核心部件堆垛机进行了研究。分别对堆垛机水平行走机构,堆垛机械手翻转机构,推杆机构进行了理论分析和计算,确定了关键零部件的型号;重点对影响堆垛机性能的堆垛机械手翻转机构,推杆机构进行运动学和动力学分析,从运动学和动力学的角度对气缸运行过程中存在的卡死、运动不平稳、玻璃易滑落等问题进行分析,为样机的仿真优化提供了理论基础。2、研究了虚拟样机技术,将影响玻璃堆垛机性能的主要机构堆垛机械手和推杆机构在ADAMS软件中进行虚拟样机建模,将实际物理样机的运动过程和初始条件施加在虚拟样机中进行仿真分析。通过运动学的仿真,分析其在运动过程中是否存在卡死现象,翻转角度等是否达到设计要求;通过分析角速度和角加速度的变化情况来分析其运动过程是否平稳。通过动力学的仿真,得到堆垛机工作过程中气缸的受力变化情况,分析其在运动过程中是否有气缸卡死等现象,得出气缸受力情况符合设计要求,从而验证理论分析的正确性。3、为改善堆垛机样机的运动性能,以虚拟样机模型仿真分析结果为基础,以气缸两端支点位置坐标作为设计变量;确定好变量的取值范围,以气缸受力最小为优化目标,对模型做优化分析,找到气缸支点的最佳布置位置。
【关键词】：虚拟样机技术 优化分析 动力学仿真 运动平稳性
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ171.68
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 选题依据及意义9-10
• 1.2 玻璃堆垛机的国内外发展动态与研究现状10-11
• 1.3 虚拟样机技术及ADAMS软件的概况11-13
• 1.4 研究课题的主要内容13-14
• 1.5 本章小结14-15
• 第二章 堆垛机的总体结构设计方案15-45
• 2.1 堆垛机系统总体结构方案15-16
• 2.2 堆垛机水平行走机构分析16-21
• 2.2.1 行走轮确定17-18
• 2.2.2 减速电机确定18-19
• 2.2.3 传动齿轮确定19-21
• 2.3 堆垛机械手翻转机构分析21-34
• 2.3.1 堆垛机械手翻转机构工作原理21-23
• 2.3.2 堆垛机械手翻转机构运动学分析23-29
• 2.3.3 堆垛机械手翻转机构动力学分析29-32
• 2.3.4 玻璃的动力学分析32-34
• 2.4 推杆机构分析34-43
• 2.4.1 推杆机构工作原理34
• 2.4.2 推杆机构的运动学分析34-40
• 2.4.3 推杆机构的动力学分析40-43
• 2.5 本章小结43-45
• 第三章 堆垛机构虚拟仿真分析45-61
• 3.1 堆垛机构样机模型的建立45-48
• 3.2 堆垛机械手翻转机构仿真分析48-55
• 3.2.1 堆垛机械手翻转机构模型的运动学仿真分析48-53
• 3.2.2 堆垛机械手翻转机构模型的动力学仿真分析53-55
• 3.3 推杆机构仿真分析55-60
• 3.3.1 推杆机构模型的运动学仿真分析55-58
• 3.3.2 推杆机构模型的动力学仿真分析58-60
• 3.4 本章小结60-61
• 第四章 气缸支点布置方案的优化分析61-87
• 4.1 堆垛机械手气缸支点布置位置优化分析62-74
• 4.1.1 样机模型的参数化62-64
• 4.1.2 样机模型设计研究64-70
• 4.1.3 分析设计研究的结果70
• 4.1.4 样机模型的优化分析70-74
• 4.2 推杆机构气缸支点布置位置优化分析74-85
• 4.2.1 样机模型的参数化74-75
• 4.2.2 样机模型设计研究75-81
• 4.2.3 分析设计研究的结果81-82
• 4.2.4 样机模型的优化分析82-85
• 4.3 本章小结85-87
• 第五章 总结与展望87-89
• 5.1 总结87-88
• 5.2 展望88-89
• 参考文献89-95
• 致谢95

【参考文献】

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本文编号：568730