面向成品粮仓的四向穿梭车结构设计与控制系统研究
发布时间：2024-07-05 21:46
随着制造业智能化时代的到来和物流仓储行业的飞速发展,智能搬运设备——穿梭车(RGV,Rail Guided vehicle)广泛应用于成品粮自动化仓储系统中,这种穿梭车可以实现自动识别、灵活存取和精准定位等功能,极大地提高了成品粮仓库的仓储效率。目前大部分穿梭车只能沿轨道双向行驶,依靠升降机进行换层,仓储效率低,穿梭车加减速行驶时承载的货物会受到冲击,极易发生倾覆。针对这些问题,本文全面剖析了成品粮仓的仓储需求,研制了一种新型四向穿梭车,采用了新型换向机构和双工位存取货物机构,在实现了交叉轨道上四向行驶、灵活变道、快速存取货物的同时,引入了临界倾覆条件,保证了小车平稳高效的存取货物。本文的研究内容如下:(1)针对现有穿梭车在成品粮仓库中使用时仓储效率低的问题,分析了成品粮仓库的特点,对比现有的四向穿梭车行走方式、换向结构以及存取货物结构方案,论证了各方案可行性和局限性,设计了一种效果更优的新型四向穿梭车结构。为了保证小车满足性能要求,对抓手和换向推杆分别进行了可靠性设计和优化设计,均借助ANSYS/Workench中的Design Exploration模块来完成。(2)根据本文设计的...
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究的背景及意义
1.1.1 成品粮仓储行业
1.1.2 成品粮自动化仓储系统
1.1.3 课题研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 成品粮仓库发展现状
1.2.2 穿梭车技术研究现状
1.2.3 国内外现状总结
1.3 研究目标及内容
1.4 论文章节安排
2 四向穿梭车机械结构设计
2.1 引言
2.2 技术要求分析
2.3 总体设计路线
2.4 X/Y向行走机构设计
2.4.1 行走机构的驱动方案
2.4.2 行走机构的传动方案
2.4.3 驱动电机选型与轴的校核
2.5 换向机构设计
2.5.1 换向机构常见类型
2.5.2 换向机构的设计及工作原理
2.5.3 曲柄摇杆机构的设计
2.5.4 滚珠丝杠计算及选型
2.6 伸缩式存取货物机构设计
2.6.1 存取货物机构常见类型
2.6.2 存取货物机构工作原理方案设计
2.7 四向穿梭车机械结构设计与建模
2.7.1 机构方案的确定
2.7.2 整体结构建模
2.8 本章小结
3 基于ANSYS的关键零部件优化设计与可靠性设计
3.1 引言
3.2 基于ANSYS的机械零件优化设计
3.2.1 ANSYS/Workbench软件平台介绍
3.2.2 优化设计与可靠性设计概述
3.3 抓手结构优化设计
3.3.1 设计变量与目标变量
3.3.2 响应分析
3.3.3 优化前后结果比较
3.4 换向机构推杆的可靠性设计
3.4.1 换向推杆可靠性设计流程
3.4.2 响应面分析结果
3.4.3 6-sigma可靠性设计结果
3.5 本章小结
4 四向穿梭车控制系统设计
4.1 引言
4.2 技术路线
4.3 控制系统框架结构
4.4 控制系统硬件设计
4.4.1 主要模块选型
4.4.2 其他模块
4.5 控制系统软件设计
4.5.1 软件开发环境介绍
4.5.2 控制流程图设计
4.6 本章小结
5 考虑货物抗倾覆性能的模糊PID控制方法研究
5.1 引言
5.2 技术路线
5.3 穿梭车倾覆模型的建立
5.3.1 符号及涵义
5.3.2 倾覆模型的建立
5.3.3 临界倾覆条件
5.4 模糊PID控制器的设计
5.4.1 输入输出变量的模糊化
5.4.2 确定隶属度函数
5.4.3 建立模糊规则库
5.4.4 模糊推理和解模糊化
5.5 基于Simulink的仿真实验设计
5.5.1 仿真模型的建立
5.5.2 仿真结果
5.6 本章小结
6 四向穿梭车运行实验与分析
6.1 实验目的与实验方法
6.2 实验条件及参数介绍
6.3 实验结果分析
6.4 本章小结
总结与展望
总结
展望
参考文献
致谢
个人简历、攻读学位期间发表的学术论文和研究成果
本文编号：4001584
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究的背景及意义
1.1.1 成品粮仓储行业
1.1.2 成品粮自动化仓储系统
1.1.3 课题研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 成品粮仓库发展现状
1.2.2 穿梭车技术研究现状
1.2.3 国内外现状总结
1.3 研究目标及内容
1.4 论文章节安排
2 四向穿梭车机械结构设计
2.1 引言
2.2 技术要求分析
2.3 总体设计路线
2.4 X/Y向行走机构设计
2.4.1 行走机构的驱动方案
2.4.2 行走机构的传动方案
2.4.3 驱动电机选型与轴的校核
2.5 换向机构设计
2.5.1 换向机构常见类型
2.5.2 换向机构的设计及工作原理
2.5.3 曲柄摇杆机构的设计
2.5.4 滚珠丝杠计算及选型
2.6 伸缩式存取货物机构设计
2.6.1 存取货物机构常见类型
2.6.2 存取货物机构工作原理方案设计
2.7 四向穿梭车机械结构设计与建模
2.7.1 机构方案的确定
2.7.2 整体结构建模
2.8 本章小结
3 基于ANSYS的关键零部件优化设计与可靠性设计
3.1 引言
3.2 基于ANSYS的机械零件优化设计
3.2.1 ANSYS/Workbench软件平台介绍
3.2.2 优化设计与可靠性设计概述
3.3 抓手结构优化设计
3.3.1 设计变量与目标变量
3.3.2 响应分析
3.3.3 优化前后结果比较
3.4 换向机构推杆的可靠性设计
3.4.1 换向推杆可靠性设计流程
3.4.2 响应面分析结果
3.4.3 6-sigma可靠性设计结果
3.5 本章小结
4 四向穿梭车控制系统设计
4.1 引言
4.2 技术路线
4.3 控制系统框架结构
4.4 控制系统硬件设计
4.4.1 主要模块选型
4.4.2 其他模块
4.5 控制系统软件设计
4.5.1 软件开发环境介绍
4.5.2 控制流程图设计
4.6 本章小结
5 考虑货物抗倾覆性能的模糊PID控制方法研究
5.1 引言
5.2 技术路线
5.3 穿梭车倾覆模型的建立
5.3.1 符号及涵义
5.3.2 倾覆模型的建立
5.3.3 临界倾覆条件
5.4 模糊PID控制器的设计
5.4.1 输入输出变量的模糊化
5.4.2 确定隶属度函数
5.4.3 建立模糊规则库
5.4.4 模糊推理和解模糊化
5.5 基于Simulink的仿真实验设计
5.5.1 仿真模型的建立
5.5.2 仿真结果
5.6 本章小结
6 四向穿梭车运行实验与分析
6.1 实验目的与实验方法
6.2 实验条件及参数介绍
6.3 实验结果分析
6.4 本章小结
总结与展望
总结
展望
参考文献
致谢
个人简历、攻读学位期间发表的学术论文和研究成果
本文编号：4001584
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qgylw/4001584.html
