【摘要】：碼垛就是按照集成單元化的思想,將一件件的物料按照一定的模式堆碼成垛,以便實(shí)現(xiàn)物料的存儲、搬運(yùn)、裝卸運(yùn)輸?shù)任锪骰顒?集裝箱裝車機(jī)器人是一種在集裝箱內(nèi)部進(jìn)行碼垛作業(yè)的特種設(shè)備。目前在國內(nèi)貨物裝車技術(shù)發(fā)展處于半自動化階段,人工結(jié)合機(jī)器一起完成這個(gè)工作流程。夏天集裝箱內(nèi)部溫度高,工人工作環(huán)境惡劣。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人們生活條件越來越好,企業(yè)面臨高薪無法招聘工人的困境。為了解決這一困境同時(shí)降低生產(chǎn)成本提高發(fā)貨效率,企業(yè)急需使用機(jī)器人代替人工完成這個(gè)工作流程。集裝箱裝車機(jī)器人的設(shè)計(jì)開發(fā)主要解決貨物自動裝車問題。本文首先根據(jù)貨物裝車工作要求制定設(shè)計(jì)任務(wù),為裝車機(jī)器人設(shè)計(jì)方案提供目標(biāo)依據(jù)。然后在參考相關(guān)機(jī)械設(shè)備的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了兩種裝車機(jī)器人功能方案,并通過兩種方案優(yōu)缺點(diǎn)的對比確立最終方案。根據(jù)工作要求初步確定裝車機(jī)器人機(jī)構(gòu)重要參數(shù),采用D-H法建立裝車機(jī)器人運(yùn)動學(xué)模型,通過相關(guān)推導(dǎo)得到運(yùn)動學(xué)的正解,并通過Matlab計(jì)算出機(jī)器人工作空間,驗(yàn)證機(jī)器人工作空間是否滿足工作要求。接著根據(jù)機(jī)械原理設(shè)計(jì)機(jī)器人伸縮臂零部件尺寸,選取升降裝置、轉(zhuǎn)盤軸承、滑塊滑軌、主動關(guān)節(jié)電機(jī)和減速器型號。采用牛頓-歐拉法建立機(jī)器人動力學(xué)模型,然后通過ADAMS進(jìn)行仿真,得到機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動力,目的是為了驗(yàn)證機(jī)器人電機(jī)及減速器的選型是否滿足設(shè)計(jì)要求。然后是通過ANSYS對裝車機(jī)器人伸縮臂進(jìn)行靜力學(xué)分析,是為了驗(yàn)證機(jī)械臂的強(qiáng)度和剛度是否滿足工作要求。接著是建立機(jī)械臂的質(zhì)量方程、最大彎曲應(yīng)力方程和最大形變位移方程,并通過Matlab分析機(jī)械臂厚度和高度尺寸對方程的響應(yīng)。最后借助ANSYS對機(jī)械臂截面尺寸進(jìn)行參數(shù)化建模,對機(jī)械臂截面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP242
【圖文】：

圖 1-1 集裝箱內(nèi)部使用的碼垛機(jī)[8]Fig.1-1 Palletizer used inside containers帆[9]等人申請了集裝箱快速自動裝車碼垛機(jī)如圖 1-2 所示。該碼形機(jī)架、輸送帶、升降導(dǎo)軌、左右橫移托板和翻轉(zhuǎn)式推料機(jī)構(gòu)等垛機(jī)，該碼垛機(jī)具有左右橫移托盤機(jī)構(gòu)，可以滿足不同寬度尺寸該碼垛機(jī)托盤可以同時(shí)碼垛多箱貨物，提高了碼垛效率。該碼垛部位置，在裝高層貨物時(shí)，需要空托板返回底部，比較費(fèi)時(shí)。

圖 1-1 集裝箱內(nèi)部使用的碼垛機(jī)[8]Fig.1-1 Palletizer used inside containers 年張帆[9]等人申請了集裝箱快速自動裝車碼垛機(jī)如圖 1-2 所示。該碼垛式框形機(jī)架、輸送帶、升降導(dǎo)軌、左右橫移托板和翻轉(zhuǎn)式推料機(jī)構(gòu)等。計(jì)碼垛機(jī)，該碼垛機(jī)具有左右橫移托盤機(jī)構(gòu)，可以滿足不同寬度尺寸集時(shí)該碼垛機(jī)托盤可以同時(shí)碼垛多箱貨物，提高了碼垛效率。該碼垛機(jī)架底部位置，在裝高層貨物時(shí)，需要空托板返回底部，比較費(fèi)時(shí)。

廣州大學(xué)工學(xué)碩士論文成本，減少了污染。該裝車機(jī)器人主要針對敞篷貨車貨物碼垛，改裝成適應(yīng)集裝箱貨物碼垛難度大成本高。2018 年青島科技大學(xué)[11]開發(fā)了一種袋裝貨物裝車機(jī)如圖 1-7 所示，該裝車機(jī)主要是實(shí)現(xiàn)封閉車箱貨物裝車自動化。該裝車機(jī)體積較小，適合在車箱有限空間開展工作。該裝車機(jī)可使用領(lǐng)域飼料、水泥、糧食等領(lǐng)域產(chǎn)品裝車。該裝車機(jī)在碼垛過程中需要空車返回，降低了碼垛效率。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2781879