龙门机器人自动分拣系统机械结构设计与研究

发布时间：2017-03-29 03:17

  本文关键词：龙门机器人自动分拣系统机械结构设计与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着中国建筑装饰行业的迅猛发展,具备绿色、环保、节能、保温、防火性能优越的新型注塑装饰材料越来越受到人们的喜爱。然而,新型装饰材料注塑车间生产条件落后,车间环境十分恶劣,注塑膜片输送过程仍然需要人工完成,工人的劳动量很大。基于以上原因,生产部门不可避免的要雇佣更多的劳动力,从而使企业的成本大大增加。为了最大限度的获得利润,新型注塑装饰材料生产厂家急需一种能够自动完成分拣注塑膜片及后序上料的设备来降低生产成本。通过需求分析调查,龙门机器人自动分拣系统在未来的市场上将有更加广泛的使用。通过分析当前国内外自动化分拣机械手的设计、研究,并结合客户车间生产线上的具体要求,本文设计了一套自动化分拣机械手设备,来实现注塑车间膜片的自动分类,提高企业的生产效率。第一,根据生产企业的具体要求及抓取注塑膜片的注意事项,参照市场上已经量化生产的几种自动分拣机械手,分析其利弊,确定出自动分拣系统的整体设计方案。根据车间的具体情况及物料的具体尺寸,运用SolidWorks软件绘制出自动分拣系统中的各个零件图,并导出其工程图,最后将它们完成装配进行动态模拟。第二,为了进一步提高自动分拣系统设计的可靠性,运用有限元分析软件ANSYSWorkbench对自动分析系统中的龙门架体及治具部分的主支架进行结构静力分析及结构动力分析,从而得出系统中重要零部件的分析结果。参照有限元分析结果,有针对性的避免系统运动时有害部分的影响,使系统达到最优化。第三,根据抓取物料的实际重量及其机械部件工作行程,合理的选择气动元件,并绘制出系统中的气路原理图,确定出整个系统的设计方案,最终完成气路系统的设计。与当前注塑车间生产现状相比较,本课题设计的龙门机器人自动分拣系统能够很好的实现从产品的输送、识别、分类、存放以及为下一工序上料的整个自动化过程。本课题所设计的龙门机械人自动分拣系统能够连续有效的进行自动化生产,从而大大减少了工人的劳动量,降低了企业的生产成本,对促进了当前建筑装饰行业的规范化发展也具有重大意义。
【关键词】：分拣 机械手 SolidWorks 有限元分析 设计
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP242
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 选题的背景及意义9-11
• 1.1.1 课题研究背景9-10
• 1.1.2 研究的目的及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 国外研究现状11-13
• 1.2.2 国内研究现状13
• 1.2.3 国内自动分拣系统在应用上存在的问题13-14
• 1.3 课题的主要研究内容14-15
• 1.4 本章小结15-16
• 2 龙门机器人自动分拣技术及其总体方案布局16-22
• 2.1 自动分拣系统概述16
• 2.1.1 自动分拣系统的定义16
• 2.1.2 自动分拣系统的组成16
• 2.2 注塑膜片基本知识16-18
• 2.2.1 注塑膜片简介16-17
• 2.2.2 模内镶件注塑工艺简介17-18
• 2.3 滚筒输送线体简介18-19
• 2.4 条形码扫描识别技术简介19
• 2.5 龙门机器人自动分拣系统总体方案确定19-21
• 2.5.1 膜片的输送要求19
• 2.5.2 自动分拣系统总体方案确定19-21
• 2.6 本章小结21-22
• 3 龙门机器人机械部件设计22-36
• 3.1 工业机械手概述22
• 3.2 分拣机械手的设计22-25
• 3.2.1 分拣机械手的总体结构与功能22-23
• 3.2.2 气缸连接板、气缸固定支座及夹板的设计23-25
• 3.3 成型龙门机器人架体的设计25-28
• 3.3.1 支撑立柱的结构设计25
• 3.3.2 横梁的设计25-27
• 3.3.3 成型龙门机器人纵梁的结构设计27-28
• 3.4 成型龙门机器人运动组件的设计28-35
• 3.4.1 龙门机器人横走部分的设计与计算28-32
• 3.4.2 成型龙门机器人上、下移动部分的设计32-33
• 3.4.3 机械手前后移动部分的结构设计33-35
• 3.5 本章小结35-36
• 4 基于ANSYS的有限元分析36-55
• 4.1 引言36
• 4.2 有限元基本理论36-41
• 4.2.1 有限元分析基本理论36-37
• 4.2.2 有限元分析软件在工程中的应用37-38
• 4.2.3 有限元静力学分析原理38-39
• 4.2.4 有限元动力学分析原理39-41
• 4.3 治具主支架的有限元分析41-46
• 4.4 自动分拣系统龙门架体有限元分析46-54
• 4.4.1 成型龙门架体的静态有限元分析46-49
• 4.4.2 系统龙门架体的动力特性分析49-54
• 4.5 本章小结54-55
• 5 气动系统的分析与研究55-62
• 5.1 气动技术概述55-56
• 5.1.1 气动技术概念55
• 5.1.2 气动传动技术的特点55
• 5.1.3 气动系统的基本构成55
• 5.1.4 气动技术国内发展现状55-56
• 5.2 气动系统的控制原理56
• 5.3 自动分拣系统气动系统的设计56-61
• 5.3.1 气动系统总体方案设计56-57
• 5.3.2 治具手抓的气动控制原理57-61
• 5.3.3 自动分拣系统中机械臂的气动控制原理61
• 5.4 本章小结61-62
• 总结与展望62-64
• 总结62
• 展望62-64
• 参考文献64-67
• 致谢67-68
• 攻读学位期间发表的学术论文68-69

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