高速印花布片揭取和摊放机械手的研发

发布时间：2023-03-29 20:28

　　纺织业属于劳动密集型产业,其中的布片印花车间采用传统的人工作业方式进行布片的揭取和摊放,工作环境恶劣,劳动强度大,生产效率低下。本文设计了一台高速印花布片揭取和摊放机械手,实现了布片高速的自动揭取和摊放,解放劳动力,提高企业经济效益。本文分析了布片印花工艺,完成了机械手总体方案设计,利用Solidworks软件进行机械手的三维建模。针对布片柔性化、规格多样化及与台板粘合的特点,设计了气动手指形式的夹爪机构,完成了夹爪机构的气动系统设计。完成了机械手线性模组及电机的计算选型。利用ANSYS软件对机械手进行有限元分析,验证机械手的刚度和强度满足要求。利用Solidworks软件对机械手进行运动学仿真,并合理地规划了机械手的运动轨迹。完成了机械手电控系统的硬件选型,包括驱动器、控制器和触摸屏的型号。根据机械手取放布片的过程,编写了机械手的PLC控制程序及人机界面,并通过实验验证了机械手控制方案的正确性。通过对机械手的实验研究,测试了夹爪机构揭取和摊放布片的可靠性,分析了夹紧元件的材料和搓块的作用。通过对机械手动作节拍的测试,验证了其满足生产节拍要求。本文设计研发的机械手创新性提出的夹爪机构形...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景与意义
    1.2 机械手国内外研究现状
    1.3 论文研究内容
第2章 印花工艺介绍及机械手总体方案初步设计
    2.1 引言
    2.2 印花工艺
        2.2.1 印花工艺流程
        2.2.2 印花设备
    2.3 布片揭取和摊放机械手的技术要求
    2.4 布片揭取和摊放机械手的总体方案分析
        2.4.1 机械手方案
        2.4.2 机械手取放布片过程
    2.5 本章小结
第3章 布片揭取和摊放机械手的结构设计及分析
    3.1 引言
    3.2 夹爪机构的设计及分析
        3.2.1 布片夹持方式的选择
        3.2.2 气动手指的结构设计
        3.2.3 搓块的设计
        3.2.4 夹爪机构的设计
        3.2.5 夹爪机构夹持力的分析
    3.3 夹爪机构的气动系统设计
    3.4 运动机构的分析
        3.4.1 传动形式的选择
        3.4.2 驱动形式的选择
        3.4.3 模组及电机的选型计算
    3.5 立柱、横梁及连接件设计
        3.5.1 立柱的设计
        3.5.2 横梁的设计
        3.5.3 连接件的设计
    3.6 本章小结
第4章 机械手力学分析及轨迹规划
    4.1 引言
    4.2 机械手力学分析
        4.2.1 ANSYS简介
        4.2.2 气动手指部件的受力分析
        4.2.3 搓块的受力分析
        4.2.4 横梁的受力分析
        4.2.5 连接件的受力分析
        4.2.6 机械手整体的受力分析
    4.3 机械手轨迹规划
    4.4 本章小结
第5章 布片揭取和摊放机械手的电控系统设计
    5.1 引言
    5.2 电控系统硬件
        5.2.1 伺服驱动器
        5.2.2 PLC选择及I/O分配
        5.2.3 触摸屏
    5.3 电控系统软件
        5.3.1 PLC编程软件介绍
        5.3.2 PLC程序设计
        5.3.3 人机界面设计
    5.4 本章小结
第6章 机械手的实验研究以及夹爪机构关键部件测试
    6.1 引言
    6.2 夹爪机构的夹紧元件实验
    6.3 夹爪机构的搓块实验
    6.4 机械手运动的测试
        6.4.1 机械手揭取和摊放布片实验
        6.4.2 机械手动作节拍测试
    6.5 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3774419