基于螺旋夾爪的海帶打結(jié)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、海帶自動打結(jié)是世界范圍內(nèi)仍未解決的難點技術(shù),我校發(fā)明的基于螺旋夾爪打結(jié)原理的海帶打結(jié)機實現(xiàn)了海帶打結(jié)的自動化作業(yè),然而打結(jié)穩(wěn)定性和成功率不能滿足產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)要求,為此確定本課題的研究目標為:對影響該打結(jié)機穩(wěn)定性和成功率的主要因素進行深入的理論分析、仿真和實驗研究,為研制打結(jié)成功率達到99％的自動海帶打結(jié)機奠定必要的理論基礎(chǔ)。
　　應(yīng)用拓撲學紐結(jié)理論證明了基于螺旋夾爪打結(jié)原理的正確性。通過對打結(jié)過程的深入分析,發(fā)現(xiàn)影響打結(jié)穩(wěn)定性和成功

2、率的主要因素是打結(jié)夾爪變形與夾爪夾持力的矛盾以及打結(jié)平動與轉(zhuǎn)動的協(xié)調(diào)性問題。為此建立了打結(jié)夾爪的力學模型,對打結(jié)夾爪的變形及夾持力進行了有限元仿真研究,得到在同時保證夾爪夾持力和夾爪的變形不會引起干涉前提下的打結(jié)夾爪理想截面形狀。建立了打結(jié)平動機構(gòu)和打結(jié)轉(zhuǎn)動機構(gòu)的綜合力學模型,利用Matlab對打結(jié)機構(gòu)的運動特性和動態(tài)特性進行了仿真分析,得到通過改變機構(gòu)阻尼可使打結(jié)機構(gòu)運行平穩(wěn),通過對打結(jié)平動與打結(jié)轉(zhuǎn)動的打結(jié)過程運動合成的仿真研究,找到

3、了打結(jié)平動與打結(jié)轉(zhuǎn)動之間的理想匹配關(guān)系。完成了第三代海帶打結(jié)機的機構(gòu)、驅(qū)動、控制系統(tǒng)的設(shè)計、裝配、接線和聯(lián)調(diào),采用仿真參數(shù)進行了半自動和全自動海帶打結(jié)實驗,實驗結(jié)果表明該海帶打結(jié)機在海帶條有較高質(zhì)量的前提下,打結(jié)成功率達到99%,證明本文所做的理論分析及仿真研究是正確的。
　　通過對基于螺旋夾爪的海帶打結(jié)關(guān)鍵技術(shù)研究,解決了影響打結(jié)穩(wěn)定性和成功率的主要問題,該樣機的研制成功為海帶打結(jié)機的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)奠定了堅實的基礎(chǔ),對相關(guān)柔性材料加