【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,以便實現物料的存儲、搬運、裝卸運輸等物流活動,集裝箱裝車機器人是一種在集裝箱內部進行碼垛作業(yè)的特種設備。目前在國內貨物裝車技術發(fā)展處于半自動化階段,人工結合機器一起完成這個工作流程。夏天集裝箱內部溫度高,工人工作環(huán)境惡劣。隨著我國經濟發(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降低生產成本提高發(fā)貨效率,企業(yè)急需使用機器人代替人工完成這個工作流程。集裝箱裝車機器人的設計開發(fā)主要解決貨物自動裝車問題。本文首先根據貨物裝車工作要求制定設計任務,為裝車機器人設計方案提供目標依據。然后在參考相關機械設備的基礎上,設計了兩種裝車機器人功能方案,并通過兩種方案優(yōu)缺點的對比確立最終方案。根據工作要求初步確定裝車機器人機構重要參數,采用D-H法建立裝車機器人運動學模型,通過相關推導得到運動學的正解,并通過Matlab計算出機器人工作空間,驗證機器人工作空間是否滿足工作要求。接著根據機械原理設計機器人伸縮臂零部件尺寸,選取升降裝置、轉盤軸承、滑塊滑軌、主動關節(jié)電機和減速器型號。采用牛頓-歐拉法建立機器人動力學模型,然后通過ADAMS進行仿真,得到機器人關節(jié)驅動力,目的是為了驗證機器人電機及減速器的選型是否滿足設計要求。然后是通過ANSYS對裝車機器人伸縮臂進行靜力學分析,是為了驗證機械臂的強度和剛度是否滿足工作要求。接著是建立機械臂的質量方程、最大彎曲應力方程和最大形變位移方程,并通過Matlab分析機械臂厚度和高度尺寸對方程的響應。最后借助ANSYS對機械臂截面尺寸進行參數化建模,對機械臂截面進行優(yōu)化設計。
【學位授予單位】：廣州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP242
【圖文】：

圖 1-1 集裝箱內部使用的碼垛機[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如圖 1-2 所示。該碼形機架、輸送帶、升降導軌、左右橫移托板和翻轉式推料機構等垛機，該碼垛機具有左右橫移托盤機構，可以滿足不同寬度尺寸該碼垛機托盤可以同時碼垛多箱貨物，提高了碼垛效率。該碼垛部位置，在裝高層貨物時，需要空托板返回底部，比較費時。

圖 1-1 集裝箱內部使用的碼垛機[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如圖 1-2 所示。該碼垛式框形機架、輸送帶、升降導軌、左右橫移托板和翻轉式推料機構等。計碼垛機，該碼垛機具有左右橫移托盤機構，可以滿足不同寬度尺寸集時該碼垛機托盤可以同時碼垛多箱貨物，提高了碼垛效率。該碼垛機架底部位置，在裝高層貨物時，需要空托板返回底部，比較費時。

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

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本文編號：2781879