雞蛋加工生產(chǎn)線自動(dòng)上料裝置的分析與機(jī)電一體化仿真研究.pdf

1、雞蛋自動(dòng)上料是雞蛋自動(dòng)化加工生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)之一，它能有效地解決雞蛋加工生產(chǎn)處理過(guò)程中人工上料存在的人畜共患疾病傳播、破損率高和加工效率低等問(wèn)題。目前，我國(guó)雞蛋加工生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化程度低，特別是缺乏自動(dòng)化上料設(shè)備，因此，本文進(jìn)行了雞蛋加工生產(chǎn)線自動(dòng)上料裝置的研究，完成了裝置的傳動(dòng)方案優(yōu)化、核心部件的運(yùn)動(dòng)分析、整機(jī)三維結(jié)構(gòu)模型的虛擬裝配和關(guān)鍵部分的運(yùn)動(dòng)仿真，并應(yīng)用IRAI機(jī)電一體化軟件進(jìn)行了控制系統(tǒng)的虛實(shí)結(jié)合仿真和樣機(jī)試驗(yàn)，主要研究結(jié)果如下

2、:
　　(1)整機(jī)的三維結(jié)構(gòu)，包括載蛋盤輸送裝置、吸盤擺臂裝置、吸盤組件和蛋盤回收裝置。對(duì)整機(jī)的傳動(dòng)原理和工作過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)各個(gè)關(guān)鍵部分的工作原理和連接關(guān)系也進(jìn)行了闡述和分析。裝配和運(yùn)動(dòng)仿真表明，蛋盤輸送裝置和吸盤擺臂裝置匹配性較好;吸盤組件中的吸盤和吸嘴針對(duì)載蛋盤輸送線和雞蛋加工生產(chǎn)線之間雞蛋間距不同，可以滿足分開、合攏的工作要求;蛋盤回收裝置設(shè)計(jì)巧妙，可以對(duì)空蛋盤和非空蛋盤進(jìn)行分類回收。
　　(2)對(duì)吸盤擺臂裝置

3、中吸盤組件的位移、速度、加速度進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析，同時(shí)對(duì)吸盤擺臂的角度補(bǔ)償原理進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析。吸盤擺臂組合機(jī)構(gòu)理論分析表明:雞蛋加工生產(chǎn)線自動(dòng)上料裝置結(jié)構(gòu)合理巧妙，特別是采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、齒輪放大機(jī)構(gòu)和同步帶角度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)進(jìn)行串聯(lián)組合，保證了吸盤上料過(guò)程大角度往復(fù)擺動(dòng)和吸盤組件始終與生產(chǎn)線保持水平的要求。
　　(3)對(duì)吸盤擺臂裝置的ADAMS運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真結(jié)果顯示:本研究設(shè)計(jì)確定的曲柄、連桿、搖桿、擺桿、齒輪等尺寸參數(shù)，使吸盤擺

4、臂裝置中的吸盤組件在吸蛋和放蛋位置，吸盤水平速度為0，只有垂直速度，其中在曲柄84°-108°之間位置時(shí)為吸蛋位置，曲柄在252°-312°之間位置為放蛋位置，吸盤能夠分別對(duì)準(zhǔn)載蛋盤輸送裝置上蛋盤中的雞蛋和生產(chǎn)線上的托蛋棍，保證了準(zhǔn)確的吸取和釋放雞蛋;位移、速度和加速度的變化規(guī)律均符合從載蛋盤輸送線向雞蛋加工生產(chǎn)線搬運(yùn)雞蛋的運(yùn)動(dòng)要求。對(duì)吸盤擺臂裝置的樣機(jī)運(yùn)動(dòng)觀察和測(cè)試實(shí)驗(yàn)表明:吸盤擺臂裝置中的吸盤組件在水平和垂直方向上所達(dá)到的最大位移、

5、最大速度、最大加速度分別對(duì)應(yīng)的曲柄運(yùn)動(dòng)角度與運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)果誤差僅在1°到2°的范圍內(nèi)，驗(yàn)證了理論分析和仿真的正確性與實(shí)用價(jià)值。
　　(4)對(duì)雞蛋加工生產(chǎn)線自動(dòng)上料裝置進(jìn)行整機(jī)的IRAI機(jī)電一體化控制系統(tǒng)虛實(shí)結(jié)合仿真，在外部采用以實(shí)體PLC控制器為核心的控制系統(tǒng)對(duì)IRAI軟件中VU PRO仿真器里的虛擬雞蛋加工生產(chǎn)線自動(dòng)上料裝置三維整機(jī)模型進(jìn)行了半實(shí)物和高精度的虛實(shí)結(jié)合仿真。結(jié)果表明:PLC控制程序?qū)ι狭涎b置的控制精準(zhǔn)，同時(shí)也表明IR