一种自动分拣机构的结构设计与计算机仿真

论文摘要

本论文主要研究一种在条烟分拣设备中的核心部件，条烟自动分拣机。根据我国条烟专卖专销的特殊性和对条烟的巨大消费量，研制适用于我国条烟商业行业的新型条烟分拣机构成了解决制约条烟商业物流发展的重要问题。条烟作为一种特殊的分拣作业对象有其独特性。本文就从条烟分拣作业特有的性质着手，对现有的条烟分拣机构的结构、工作原理进行比对，发现目前的条烟分拣机构并不是严格按照凸轮机构设计方法去做的，仅能使翻板在摆动从动件带动下依次下翻，对于凸轮的轮廓（即每个轮上缺口部分的曲线）只是简单用圆弧来过渡，因此机构工作时冲击较大，容易造成条烟在分拣过程中卡烟的缺陷。本论文针对分拣机构工作过程中的落烟、分离及复位三个关键环节进行了理论建模和仿真分析，在此基础上，得出了影响条烟分拣作业的主要因素是凸轮的轮廓造型线。本文还对实体模型的结构进行分析，对连杆机构、凸轮连杆组合机构进行了位移、速度，加速度和角位移的仿真，得出了他们的曲线，并直观的查看各种数据，动态的进行了机构模拟运动，这些为卧式条烟分拣机构的进一步研究提供了理论依据。本文主要针对条烟分拣机构的结构、工作原理、作用进行分析，设计出一条作为凸轮的轮廓线的样条曲线，以此来加工凸轮的轮廓，它能较大限度的缓和冲击和较大的震动、减少噪音，提高条烟分拣的成功率。卧式条烟分拣机的核心机构是凸轮连杆组合机构。机构参数修改后，再对仿真的结果进行理论和实践的反复验证，最终达到预期的设计目标，使条烟自动分拣技术有了新的突破。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.1.1 国内条烟分拣现状及发展趋势
• 1.1.2 国外条烟分拣自动化现状及发展趋势
• 1.2 组合机构的设计原理
• 1.2.1 卧式条烟分拣机结构
• 1.2.2 凸轮组合机构设计原理
• 1.2.3 凸轮连杆组合机构的设计理论分析
• 1.3 机构动力学计算机简介
• 1.4 本文研究内容简介
• 第2章 自动分拣机构工作原理
• 2.1 机构组成及工作原理
• 2.1.1 整体结构
• 2.1.2 工作原理
• 2.2 存在问题分析
• 第3章 自动分拣机构组成分析及设计
• 3.1 对分拣动作的要求
• 3.2 自动分拣机构组成分析
• 3.3 摆动杆运动规律的确定
• 3.3.1 从动件运动规律的基本参数
• 3.3.2 从动件运动规律的类型
• 3.3.2.1 基本运动规律
• 3.3.2.2 连杆仿真设置
• 3.4 凸轮轮廓设计
• 3.4.1 用图解法设计凸轮轮廓
• 3.4.1.1 对心直动从动件盘形凸轮轮廓的设计
• 3.4.1.2 摆动从动件盘形凸轮轮廓的设计
• 3.4.2 解析法绘制凸轮轮廓
• 3.4.2.1 确定基本尺寸
• 3.4.2.2 包络线方程
• 3.4.3 凸轮实体造型
• 第4章 自动分拣机构计算机仿真分析
• 4.1 COSMOSMotion 简介
• 4.2 自动分拣机构三维建模
• 4.2.1 建立模型
• 4.2.2 指定材料属性
• 4.2.3 定义约束
• 4.3 凸轮连杆组合机构的仿真分析
• 4.4 凸轮连杆组合机构仿真
• 4.4.1 建立装配关系
• 4.4.2 设置运动参数
• 4.4.3 凸轮组合机构运动模型仿真
• 第5章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间主要科研成果