禽蛋自動(dòng)裝箱機(jī)械手的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、近年來,隨著國內(nèi)禽蛋消費(fèi)需求量的逐年增加,對(duì)禽蛋加工過程的自動(dòng)化程度要求也越來越高。目前,國內(nèi)大型禽蛋生產(chǎn)企業(yè)多使用國外的自動(dòng)分級(jí)生產(chǎn)線,但在禽蛋裝箱這一工序上仍使用人工操作。本文設(shè)計(jì)了一臺(tái)禽蛋自動(dòng)裝箱機(jī)械手,代替人工進(jìn)行禽蛋與蛋托的裝箱工序,提高了生產(chǎn)效率。該設(shè)備應(yīng)用了先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)、電液比例控制技術(shù)和PLC電控技術(shù),自動(dòng)化程度高。
　　 首先介紹了禽蛋自動(dòng)裝箱機(jī)械手的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,說明了課題研究的背景和意義及

2、研制禽蛋自動(dòng)裝箱機(jī)械手的必要性。通過分析機(jī)械手的功能,進(jìn)行了機(jī)械手的方案設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上,利用CAD、CAE技術(shù)對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了設(shè)計(jì)和分析,然后建立了虛擬樣機(jī)模型。具體設(shè)計(jì)了相應(yīng)的機(jī)械臂、手爪、支架、吸盤等結(jié)構(gòu)。對(duì)禽蛋基本力學(xué)特性進(jìn)行了研究,在此基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)械手工作過程中禽蛋的安全性進(jìn)行了校核。
　　 其次,完成了機(jī)械手液壓系統(tǒng)和氣動(dòng)吸盤系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì),介紹了機(jī)械手液壓系統(tǒng)的組成和工作原理,并對(duì)液壓系統(tǒng)中液壓缸、電液比例閥、液壓油等

3、進(jìn)行了計(jì)算和選型。在此基礎(chǔ)上建立了非對(duì)稱閥控制非對(duì)稱液壓缸的數(shù)學(xué)模型,從理論上說明了非對(duì)稱閥控制非對(duì)稱液壓缸能消除液壓缸換向時(shí)的壓力突變,并建立了機(jī)械手電液比例控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,在Sireculink中搭建系統(tǒng)的仿真模型,分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和確定PID控制的三個(gè)參數(shù)。
　　 再次,搭建了機(jī)械手的控制系統(tǒng)平臺(tái)。以西門子S7-200226CPUPLC作為控制核心,根據(jù)機(jī)械手的動(dòng)作要求制定了可編程序控制器的控制方案。并通過軟硬件聯(lián)合