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文檔簡介
1、我國的液態(tài)飲品工業(yè)是近十多年發(fā)展起來的新興行業(yè)。目前,液態(tài)食品和飲料市場的迅猛發(fā)展,極大的帶動了國內(nèi)飲料包裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。然而國外跨國公司對高速無菌磚包機(jī)核心技術(shù)的壟斷,導(dǎo)致液態(tài)飲品包裝成本居高不下,嚴(yán)重阻礙了國內(nèi)飲料包裝產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。因此,研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高速無菌磚包技術(shù)顯得迫在眉睫。橫封系統(tǒng)是高速無菌磚包機(jī)的核心部件之一,其優(yōu)劣直接影響無菌磚包的產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。目前國內(nèi)該部分技術(shù)仍屬空白,因此橫封系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究對于研發(fā)具
2、有自主知識產(chǎn)權(quán)的高速無菌磚包設(shè)備,打破國外技術(shù)壟斷、促進(jìn)國內(nèi)飲品包裝行業(yè)的發(fā)展具有極為重大的意義。 本文結(jié)合實(shí)際要求,采用理論研究和軟件仿真方法,對機(jī)械手式橫封系統(tǒng)的工藝要求、運(yùn)動特性、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了較為詳盡的研究分析,橫封機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)滿足了高速無菌磚包機(jī)復(fù)雜工藝及其高速性的需求。所做重點(diǎn)工作如下: 1.研究高速無菌磚包的成型特點(diǎn),分析得到橫封系統(tǒng)的功能要求,為橫封機(jī)構(gòu)運(yùn)動設(shè)計(jì)提供方向和依據(jù);針對各個(gè)功能,提出機(jī)械實(shí)現(xiàn)
3、方案及原理。 2.根據(jù)橫封工藝要求,推導(dǎo)夾爪最小張開角度、行程總長度等運(yùn)動約束條件。為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的工藝要求,設(shè)計(jì)機(jī)械手式橫封夾爪兩驅(qū)動導(dǎo)桿的運(yùn)動規(guī)律,并利用MATLAB對該運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行5次B-spline擬合優(yōu)化,成功消除了其加速度突變。 3.為精確實(shí)現(xiàn)橫封夾爪兩驅(qū)動導(dǎo)桿的運(yùn)動,采用局部建立約束的方法建立其連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)模型,并應(yīng)用附加驅(qū)動約束的方法進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析。利用MATLAB強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算功能,根據(jù)最小二乘思想,編
4、制開發(fā)連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)模型的計(jì)算程序,反求出該機(jī)構(gòu)輸入端的運(yùn)動規(guī)律。 4.推導(dǎo)兩個(gè)凸輪基本參數(shù)的相關(guān)條件,實(shí)現(xiàn)兩凸輪的協(xié)調(diào)安裝和工作。根據(jù)不同的安裝方式分別建立兩驅(qū)動凸輪廓線解析表達(dá)式,并利用MATLAB設(shè)計(jì)凸輪廓線自動計(jì)算函數(shù),根據(jù)設(shè)計(jì)需要給出相應(yīng)的輸入和輸出參數(shù),并顯示凸輪廓線。利用UG的二次開發(fā)功能,編制凸輪廓線自動生成程序,將凸輪廓線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為UG三維模型,并利用其運(yùn)動仿真模塊進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真。仿真結(jié)果顯示,該凸輪-連桿機(jī)
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