在輪胎制造業(yè)領(lǐng)域,輪胎硫化工序中裝卸輪胎的生產(chǎn)過(guò)程仍存在很多需要改進(jìn)的地方,其一:在輪胎硫化的過(guò)程中由于人工輔助機(jī)械搬運(yùn)輪胎或者輪胎搬運(yùn)機(jī)械手抓取輪胎胎坯導(dǎo)致輪胎因局部變形或者整體均勻性降低造成的輪胎廢品率過(guò)高的問(wèn)題;其二,應(yīng)企業(yè)的需求,該企業(yè)所采用的人工輔助機(jī)械的生產(chǎn)方式效率低,生產(chǎn)成本大,從整個(gè)輪胎生產(chǎn)領(lǐng)域看,目前的輪胎硫化時(shí)的搬運(yùn)機(jī)械手多為圓柱坐標(biāo)型機(jī)械手,工作效率較低。針對(duì)上述兩個(gè)問(wèn)題,本文以205/60R16型號(hào)的汽車輪胎為研究對(duì)象,結(jié)合合作單位的需求,主要從事了以下幾個(gè)方面的研究:(1)根據(jù)合作單位的要求,結(jié)合輪胎硫化工序中輪胎的裝卸過(guò)程,本文設(shè)計(jì)出一種關(guān)節(jié)型輪胎硫化抓取裝置,為使輪胎受力均勻避免抓起后輪胎發(fā)生側(cè)偏以及局部受力過(guò)大對(duì)輪胎造成損害,特別對(duì)其末端執(zhí)行器的夾持裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),運(yùn)用Pro/E三維繪圖軟件建立輪胎硫化抓取裝置的各個(gè)零件的三維模型并將其組裝成整體的三維模型,并初步計(jì)算了對(duì)輪胎的夾持力的大小。(2)采用坐標(biāo)變換的方法對(duì)輪胎硫化抓取裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,首先對(duì)輪胎硫化抓取裝置建立了連桿坐標(biāo)系并求解了坐標(biāo)變換矩陣,通過(guò)D-H法推算了輪胎硫化抓取裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解...

【文章頁(yè)數(shù)】：117 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外上下料機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外上下料機(jī)械手的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)上下料機(jī)械手的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
2 輪胎硫化抓取裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 工況分析
        2.1.1 作業(yè)對(duì)象
        2.1.2 作業(yè)要求
    2.2 輪胎硫化抓取裝置手臂部分的設(shè)計(jì)
        2.2.1 手臂型式的選擇對(duì)比
        2.2.2 關(guān)節(jié)型手臂設(shè)計(jì)
    2.3 輪胎硫化抓取裝置執(zhí)行器的設(shè)計(jì)
        2.3.1 執(zhí)行器夾持裝置的設(shè)計(jì)
        2.3.2 動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        2.3.3 執(zhí)行器的整體結(jié)構(gòu)圖
    2.4 輪胎硫化抓取裝置整體結(jié)構(gòu)
    2.5 本章小結(jié)
3 輪胎硫化抓取裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    3.1 輪胎硫化抓取裝置的位姿描述
        3.1.1 位置描述
        3.1.2 姿態(tài)描述及坐標(biāo)變換
        3.1.3 夾持部位的位姿描述
    3.2 輪胎硫化抓取裝置D-H建模
        3.2.1 D-H建模方法
        3.2.2 輪胎硫化抓取裝置坐標(biāo)系的建立和參數(shù)確定
        3.2.3 連桿坐標(biāo)系驗(yàn)證
    3.3 輪胎硫化抓取裝置正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        3.3.1 正向運(yùn)動(dòng)學(xué)求解
        3.3.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解仿真驗(yàn)證
    3.4 輪胎硫化抓取裝置逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        3.4.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解求解
        3.4.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
4 輪胎硫化抓取裝置的軌跡規(guī)劃與仿真
    4.1 確定目標(biāo)軌跡
        4.1.1 目標(biāo)軌跡的規(guī)劃要求
        4.1.2 確定目標(biāo)軌跡
    4.2 輪胎硫化抓取裝置的軌跡規(guī)劃
        4.2.1 空間直線軌跡規(guī)劃
        4.2.2 空間圓弧軌跡規(guī)劃
        4.2.3 基于直線和圓弧插補(bǔ)的空間軌跡的生成
    4.3 基于S型多項(xiàng)式加減速的速度規(guī)劃
        4.3.1 建立數(shù)學(xué)表達(dá)式
        4.3.2 求解與分析
    4.4 本章小結(jié)
5 輪胎硫化抓取裝置的動(dòng)力學(xué)分析
    5.1 輪胎硫化抓取裝置拉格朗日方程
        5.1.1 動(dòng)能的計(jì)算
        5.1.2 位能的計(jì)算
        5.1.3 建立輪胎硫化抓取裝置的拉格朗日方程
    5.2 求解輪胎硫化抓取裝置的等效慣量系數(shù)
        5.2.1 求解輪胎硫化抓取裝置各桿的偽慣量矩陣
        5.2.2 求解各桿構(gòu)件的等效慣量系數(shù)
        5.2.3 求解各桿構(gòu)件的重力項(xiàng)系數(shù)
    5.3 輪胎硫化抓取裝置的動(dòng)力學(xué)逆向求解與分析
        5.3.1 ADAMS建模與參數(shù)設(shè)置
        5.3.2 ADAMS仿真分析
    5.4 本章小結(jié)
6 輪胎硫化抓取裝置的性能檢驗(yàn)
    6.1 輪胎硫化抓取裝置的靜力分析
        6.1.1 線性靜力分析基礎(chǔ)
        6.1.2 輪胎硫化抓取裝置整體分析
        6.1.3 輪胎硫化抓取裝置夾持器的分析
    6.2 輪胎硫化抓取裝置的模態(tài)分析
        6.2.1 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)基本理論
        6.2.2 執(zhí)行器模態(tài)分析
    6.3 非線性輪胎夾取效果分析
        6.3.1 輪胎本構(gòu)模型的擬合建立
        6.3.2 非線性輪胎有限元分析
    6.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    1.總結(jié)
    2.展望
參考文獻(xiàn)
附錄一
附錄二
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與專利目錄



本文編號(hào)：3741778