袋装大米垛码装置的结构设计开题报告
2021-12-09 17:44:43
1. 研究目的与意义（文献综述）
2. 研究的基本内容与方案
2.1本课题研究的基本内容
垛码机器人是将装入容器（如：纸箱、编织袋、桶等）的物料或者是经过包装和未经包装的规则物品，按一定排列码放在托盘（木质）上，进行自动堆码的机械。目的是便于继续进行下一步包装或者叉车运至仓库储存。
码垛机器人的一般工作流程如下：
码垛规则：
将袋装大米有规则的堆码在托盘上，堆码8层，共计40袋。如下图所示：
图2大米码垛简图
托盘尺寸：1200mm×1000mm×100mm
5kg的大米袋尺寸：30cm×50cm×12cm
码垛机器人的动作需要借助一系列装置来实现。对这些装置提出适合生产节奏的要求，作为设计的原始数据。码垛装置的设计关键包括六个部件设计：传送装置，底部基座设计，机械手腰部设计，机械手臂部设计，机械手腕部设计，机械手手爪设计。
2.2本课题研究的目标：
规划设计出袋装大米码垛装置的总体方案，然后进行袋装大米码垛装置的结构设计，以此来实现袋装大米的码垛，满足以下生产要求：
1、该机械要与专业生产线无缝对接;
2、确保每个执行部件正确安装;
3、确保每个机构有充足的装配空间;
4、确保设备正常工作的刚度。
2.3本课题拟采用的技术方案及措施
对这些装置的要求以及采用的实现措施如表1：
表 1 需设计装置及其技术方案
| 装置 | 设计要求及目的 | 实现措施 |
| 传送装置 | 传动平稳、噪声较低、传动比精确、安全可靠 | 选取Y系列的全封闭式笼型三相异步电动机，电动机传动将动力传达给皮带，皮带带动袋装大米在传送带上运动。 |
| 底部基座 | 结构紧凑，工作稳定性好，起支撑作用。 | 采用圆台模型的底座。 |
| 机械手腰部 | 为臂部支撑部件，可相对底座转动，保证机械臂运动的敏捷。 | 与底座通过一个旋转关节连接，由伺服电机、减速器、轴承等组成。电机驱动减速器运动，减速器输出转矩通过驱动件传递给转盘轴承，转盘轴承旋转带动整个机械手做旋转运动。 |
| 机械手臂部 | 主要起支撑和承载的作用，刚度要大，工作平稳。 | 采用平行四边形连杆结构形式，增加大臂和小臂的刚度，使机械手工作平稳。 |
| 机械手腕部 | 机构动作准确、敏捷、平稳，使机械手爪到达最佳的工作位置。 | 由腕部、伺服电机、减速器、输出轴。法兰盘等组成。传动方式为：伺服电机-RV减速器-输出轴-法兰盘。 |
| 机械手手爪 | 结构紧凑，效率高，能够平稳的抓住物料，不损坏包装。 | 采用夹持式手指，回转型。 |
3. 研究计划与安排
（1）第1-4周 完成开题报告收集资料。
（2）第5-9周 完成英文资料翻译，完成总体设计和各部件设计。
（3）第10-13周 完成图纸工作及三维建模。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]陈冬冬.基于袋装物体的码垛机器人系统设计与研究[d].沈阳工业大学2019.
[2]陈菡菡.涂料搬运码垛机器人结构设计[j]. 内燃机与配件,2018(12):29-30.
[3]张大江.料袋码垛机器人臂部结构设计及优化[d].哈尔滨工业大学,2018.
