硅胶托盘自动搬运装置研究

论文摘要

近十年来,我国的自动化技术取得了飞速的发展,但与国外相比还存在着很大的差距。同时,在国内也存在着发展不均衡的现状,在一些中小城市自动化技术还有待于进一步提高。在货物存取系统中,机械手由于灵活性比较高,适合小批量生产,得到了广泛的应用,这就为机械手的发展提供了有利的条件,但采用机械手进行搬运存在很多问题。例如：对一些体积、质量比较大的物体无法实现搬运,即使能够进行移动,工作空间也受到很大的限制,无法实现大空间的移动等,严重影响企业生产效率。本文主要是针对威海市明珠硅胶有限公司的现状,生产一种自动搬运装置,提高企业的生产效率。首先对硅胶托盘装料系统方案进行研究。并联机构则具有结构稳定,动态性能好,精度高,适应性强,通用性、模块化程度高,可实现复杂构件空间结构的加工,运动十分灵活等优点。尤其是三自由度三平移并联机构,不仅结构简单、驱动元件少、造价低,运动平稳,而且具有速度高、动力性能好、刚度大的优点,适合于硅胶托盘搬运等对运动平稳性要求比较高的场合。本文通过对三平移并联机构类型进行综合分析,最终选择RPC三平移并联机构作为搬运装置,并对其工作空间、运动正反解、运动路径进行分析研究。利用ADAMS对机械手搬运与RPC三平移并联机构搬运进行运动学分析与仿真,对它们的综合性能进行比较分析,确定一种最适合硅胶托盘搬运的方式。应用UG、MATLAB和ADAMS把建模、运动学分析与参数化设计等有机地结合起来,大大简化了机械产品的设计开发过程,提高了工作效率,为硅胶托盘搬运物理样机的制造和控制奠定了良好的基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本企业的现状
• 1.4 研究内容
• 第二章 硅胶装料托盘自动搬运机械框架方案研究
• 2.1 概述
• 2.2 硅胶装料托盘自动搬运机械原理解的求解
• 2.3 硅胶装料托盘自动搬运机械运动方案设计
• 2.3.1 刚性构件运动形式简介
• 2.3.2 总体运动方案的拟定
• 2.4 取运机构类型
• 第三章 机械结构与路径规划
• 3.1 概述
• 3.2 原始参数的选定
• 3.3 三维模型与结构设计
• 3.3.1 丝杠螺母静态设计
• 3.3.2 丝杠的动态设计
• 3.3.3 减速机构的设计
• 3.3.4 电机参数计算以及电机的选择
• 3.4 机械手运动学方程
• 3.4.1 运动学方程的正解
• 3.4.2 运动学方程的反解
• 3.5 路径规划
• 3.5.1 概述
• 3.5.2 三次多项式路径规划
• 3.6 本章小结
• 第四章 三平移并联机构在硅胶托盘搬运机械的研究
• 4.1 概述
• 4.2 三平移并联机构类型
• 4.3 PRC、RPC并联机构工作空间
• 4.4 RPC并联机构空间位置反解
• 4.5 机构空间位置正解
• 4.6 RPC并联机构路径规划
• 4.7 本章小结
• 第五章 运动学仿真
• 5.1 虚拟样机技术简介
• 5.2 ADAMS与UG的联合仿真
• 5.2.1 机械于受力分析
• 5.3 仿真分析
• 5.3.1 仿真建模
• 5.3.2 机械手臂结构优化
• 5.4 RPC并联机构仿真
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 攻读硕士学位期间发表论文及参加科研工作情况
• 发表的论文
• 参加科研工作
• 致谢
• 参考文献
• 附录1
• 附录2
• 附录3