面向成品糧倉的四向穿梭車結構設計與控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2024-07-05 21:46
隨著制造業(yè)智能化時代的到來和物流倉儲行業(yè)的飛速發(fā)展,智能搬運設備——穿梭車(RGV,Rail Guided vehicle)廣泛應用于成品糧自動化倉儲系統(tǒng)中,這種穿梭車可以實現(xiàn)自動識別、靈活存取和精準定位等功能,極大地提高了成品糧倉庫的倉儲效率。目前大部分穿梭車只能沿軌道雙向行駛,依靠升降機進行換層,倉儲效率低,穿梭車加減速行駛時承載的貨物會受到?jīng)_擊,極易發(fā)生傾覆。針對這些問題,本文全面剖析了成品糧倉的倉儲需求,研制了一種新型四向穿梭車,采用了新型換向機構和雙工位存取貨物機構,在實現(xiàn)了交叉軌道上四向行駛、靈活變道、快速存取貨物的同時,引入了臨界傾覆條件,保證了小車平穩(wěn)高效的存取貨物。本文的研究內(nèi)容如下:(1)針對現(xiàn)有穿梭車在成品糧倉庫中使用時倉儲效率低的問題,分析了成品糧倉庫的特點,對比現(xiàn)有的四向穿梭車行走方式、換向結構以及存取貨物結構方案,論證了各方案可行性和局限性,設計了一種效果更優(yōu)的新型四向穿梭車結構。為了保證小車滿足性能要求,對抓手和換向推桿分別進行了可靠性設計和優(yōu)化設計,均借助ANSYS/Workench中的Design Exploration模塊來完成。(2)根據(jù)本文設計的...
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.1.1 成品糧倉儲行業(yè)
1.1.2 成品糧自動化倉儲系統(tǒng)
1.1.3 課題研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 成品糧倉庫發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 穿梭車技術研究現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)外現(xiàn)狀總結
1.3 研究目標及內(nèi)容
1.4 論文章節(jié)安排
2 四向穿梭車機械結構設計
2.1 引言
2.2 技術要求分析
2.3 總體設計路線
2.4 X/Y向行走機構設計
2.4.1 行走機構的驅動方案
2.4.2 行走機構的傳動方案
2.4.3 驅動電機選型與軸的校核
2.5 換向機構設計
2.5.1 換向機構常見類型
2.5.2 換向機構的設計及工作原理
2.5.3 曲柄搖桿機構的設計
2.5.4 滾珠絲杠計算及選型
2.6 伸縮式存取貨物機構設計
2.6.1 存取貨物機構常見類型
2.6.2 存取貨物機構工作原理方案設計
2.7 四向穿梭車機械結構設計與建模
2.7.1 機構方案的確定
2.7.2 整體結構建模
2.8 本章小結
3 基于ANSYS的關鍵零部件優(yōu)化設計與可靠性設計
3.1 引言
3.2 基于ANSYS的機械零件優(yōu)化設計
3.2.1 ANSYS/Workbench軟件平臺介紹
3.2.2 優(yōu)化設計與可靠性設計概述
3.3 抓手結構優(yōu)化設計
3.3.1 設計變量與目標變量
3.3.2 響應分析
3.3.3 優(yōu)化前后結果比較
3.4 換向機構推桿的可靠性設計
3.4.1 換向推桿可靠性設計流程
3.4.2 響應面分析結果
3.4.3 6-sigma可靠性設計結果
3.5 本章小結
4 四向穿梭車控制系統(tǒng)設計
4.1 引言
4.2 技術路線
4.3 控制系統(tǒng)框架結構
4.4 控制系統(tǒng)硬件設計
4.4.1 主要模塊選型
4.4.2 其他模塊
4.5 控制系統(tǒng)軟件設計
4.5.1 軟件開發(fā)環(huán)境介紹
4.5.2 控制流程圖設計
4.6 本章小結
5 考慮貨物抗傾覆性能的模糊PID控制方法研究
5.1 引言
5.2 技術路線
5.3 穿梭車傾覆模型的建立
5.3.1 符號及涵義
5.3.2 傾覆模型的建立
5.3.3 臨界傾覆條件
5.4 模糊PID控制器的設計
5.4.1 輸入輸出變量的模糊化
5.4.2 確定隸屬度函數(shù)
5.4.3 建立模糊規(guī)則庫
5.4.4 模糊推理和解模糊化
5.5 基于Simulink的仿真實驗設計
5.5.1 仿真模型的建立
5.5.2 仿真結果
5.6 本章小結
6 四向穿梭車運行實驗與分析
6.1 實驗目的與實驗方法
6.2 實驗條件及參數(shù)介紹
6.3 實驗結果分析
6.4 本章小結
總結與展望
總結
展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、攻讀學位期間發(fā)表的學術論文和研究成果
本文編號:4001584
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
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1 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.1.1 成品糧倉儲行業(yè)
1.1.2 成品糧自動化倉儲系統(tǒng)
1.1.3 課題研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 成品糧倉庫發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 穿梭車技術研究現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)外現(xiàn)狀總結
1.3 研究目標及內(nèi)容
1.4 論文章節(jié)安排
2 四向穿梭車機械結構設計
2.1 引言
2.2 技術要求分析
2.3 總體設計路線
2.4 X/Y向行走機構設計
2.4.1 行走機構的驅動方案
2.4.2 行走機構的傳動方案
2.4.3 驅動電機選型與軸的校核
2.5 換向機構設計
2.5.1 換向機構常見類型
2.5.2 換向機構的設計及工作原理
2.5.3 曲柄搖桿機構的設計
2.5.4 滾珠絲杠計算及選型
2.6 伸縮式存取貨物機構設計
2.6.1 存取貨物機構常見類型
2.6.2 存取貨物機構工作原理方案設計
2.7 四向穿梭車機械結構設計與建模
2.7.1 機構方案的確定
2.7.2 整體結構建模
2.8 本章小結
3 基于ANSYS的關鍵零部件優(yōu)化設計與可靠性設計
3.1 引言
3.2 基于ANSYS的機械零件優(yōu)化設計
3.2.1 ANSYS/Workbench軟件平臺介紹
3.2.2 優(yōu)化設計與可靠性設計概述
3.3 抓手結構優(yōu)化設計
3.3.1 設計變量與目標變量
3.3.2 響應分析
3.3.3 優(yōu)化前后結果比較
3.4 換向機構推桿的可靠性設計
3.4.1 換向推桿可靠性設計流程
3.4.2 響應面分析結果
3.4.3 6-sigma可靠性設計結果
3.5 本章小結
4 四向穿梭車控制系統(tǒng)設計
4.1 引言
4.2 技術路線
4.3 控制系統(tǒng)框架結構
4.4 控制系統(tǒng)硬件設計
4.4.1 主要模塊選型
4.4.2 其他模塊
4.5 控制系統(tǒng)軟件設計
4.5.1 軟件開發(fā)環(huán)境介紹
4.5.2 控制流程圖設計
4.6 本章小結
5 考慮貨物抗傾覆性能的模糊PID控制方法研究
5.1 引言
5.2 技術路線
5.3 穿梭車傾覆模型的建立
5.3.1 符號及涵義
5.3.2 傾覆模型的建立
5.3.3 臨界傾覆條件
5.4 模糊PID控制器的設計
5.4.1 輸入輸出變量的模糊化
5.4.2 確定隸屬度函數(shù)
5.4.3 建立模糊規(guī)則庫
5.4.4 模糊推理和解模糊化
5.5 基于Simulink的仿真實驗設計
5.5.1 仿真模型的建立
5.5.2 仿真結果
5.6 本章小結
6 四向穿梭車運行實驗與分析
6.1 實驗目的與實驗方法
6.2 實驗條件及參數(shù)介紹
6.3 實驗結果分析
6.4 本章小結
總結與展望
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本文編號:4001584
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