小型食品企業(yè)在升級(jí)改造以及上新產(chǎn)品線的過(guò)程中從經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上,衛(wèi)生上考慮引入更多的自動(dòng)化控制,口香糖裝箱機(jī)械臂面向小型食品企業(yè),主要應(yīng)用在口香糖或類似產(chǎn)品的包裝環(huán)節(jié)中,它的性能影響整個(gè)裝箱的效率和質(zhì)量,在我國(guó)小型食品企業(yè)中工業(yè)機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用極少,本文圍繞上海青浦食品廠的生產(chǎn)實(shí)際需求以口香糖為載體進(jìn)行裝箱機(jī)械臂的設(shè)計(jì)和分析工作。首先結(jié)合生產(chǎn)線的工作要求確定機(jī)械臂的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),為機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù),在參考多種機(jī)器人方案基礎(chǔ)上,確定機(jī)械臂的總體方案為四自由度的關(guān)節(jié)型機(jī)械臂,對(duì)機(jī)械臂的各部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì),完成口香糖裝箱機(jī)械臂各部件的Solidworks三維圖的設(shè)計(jì),并在軟件中完成裝配。使用ABAQUS對(duì)設(shè)計(jì)完成的大臂和小臂的剛度和強(qiáng)度進(jìn)行校核,確保強(qiáng)度和剛度符合工作要求,在此基礎(chǔ)上利用HyperWorks對(duì)大臂和小臂進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。利用D-H法建立裝箱機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出各坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換矩陣,得到機(jī)械臂的正逆解,對(duì)機(jī)械臂的工作空間、關(guān)節(jié)速度和加速度進(jìn)行了分析。采用五次多項(xiàng)式插值法對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行軌跡規(guī)劃,利用Matlab工具得到軌跡對(duì)各關(guān)節(jié)角度、角速度進(jìn)行分析。運(yùn)用牛頓-... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

青浦食品廠當(dāng)前包裝環(huán)節(jié)在食品加工領(lǐng)域，雖然近些年工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用有快速增長(zhǎng)，但是在生產(chǎn)[4]

嘗試研究利用小型機(jī)械臂來(lái)代替終設(shè)計(jì)出一款可以完成該項(xiàng)工作的機(jī)械臂并對(duì)現(xiàn)在大型設(shè)備雖然成熟但價(jià)格昂貴同時(shí)體積龐裝箱，同時(shí)小型化機(jī)械臂結(jié)構(gòu)，降低成本，因意義的。機(jī)械臂發(fā)展情況械臂國(guó)外發(fā)展概況究實(shí)際上在二十世紀(jì) 40 年代后期就得到了人全，降低和材料對(duì)人的影響，美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家始研究核原料的遙控搬運(yùn)機(jī)械臂[7]。國(guó)外應(yīng)用 90年代，科研人員就開(kāi)始了在食品加工領(lǐng)域引入、日本等幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家，目前機(jī)械臂的應(yīng)用主裝、食品的分揀、食品的碼垛。也很早就應(yīng)用過(guò)程中。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文帶上的物品，并以每分鐘 120 個(gè)以上的速度用機(jī)械臂末端吸盤(pán)吸起物品，并完成裝箱工作，可以搬運(yùn)較小的物品，目前主要應(yīng)用在餅干的裝盒工作中。該機(jī)器人工業(yè)設(shè)計(jì)美觀簡(jiǎn)潔大方，沒(méi)有明線，既降低了污染可能，還便于清洗[8]歐洲的 ABB 機(jī)器人公司生產(chǎn)的 IRB1200 機(jī)器人，如圖 1-3 所示。小巧靈活，可靠性高，有多種安裝方式的特點(diǎn)，IRB1200 進(jìn)入穩(wěn)定工況速度快，為企業(yè)生產(chǎn)大大減少次品率，節(jié)約能耗，提升效率。該機(jī)器人可以將設(shè)備縮小 15%，速度加快 10%，并且采用了食品級(jí)原材料，主要應(yīng)用在食品飲料、上下料和物料搬運(yùn)等，其負(fù)載可達(dá) 9kg，活動(dòng)空間達(dá)到 900mm[9]。


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