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易碎板材搬运过程关键影响因素研究

作　者: 高见
导　师: 李铁军
学　校: 河北工业大学
专　业: 机械工程
关键词: 搬运易碎 ANSYS 接触
分类号: TH22
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 7次
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内容摘要

物料搬运技术是人类最古老的共性技术之一。它一开始就与人类的生活和劳动相结合。随着社会发展，物料搬运技术相应地不断进步，到目前已经成为现代生产不可缺少的一个组成部分，成为现代文明的标志之一。随着全世界工业化程度的提高，物料中板状物料的应用逐渐广泛起来，如宽厚比很大的矩形断面金属材板带材，主要用轧制方法生产，用途极为广泛；在房屋建筑中墙板、楼板和屋面板广泛应用的混凝土板材；以及促进木材加工现代化的人造板的使用等。现代工业中，随着硅板和玻璃板材的广泛应用，易碎板材的搬运问题逐渐引起人们的高度关注，如何保证板材搬运过程的快速、准确和稳定，已经成为降低产品成本、提高产品品质的重要影响因素。易碎板材搬运关键技术的研究已经迫在眉睫。基于材料力学的知识，对玻璃板材中典型代表真空玻璃板材，通过薄板理论，对板材的力学模型进行分析，同时依据吸盘的动态平衡方程和在不同的吸盘布置方式，探索最大应力的理论力学模型。最后，借助大型力学分析软件ANSYS对中空玻璃进行模态分析,以真空玻璃板材为例，阐述易碎板材搬运过程所需考虑的关键因素,并在此基础上开发出基于ANSYS的搬运优化设计系统。此外，对该类易碎板材接触问题进行研究，提出一种简易可行的吸取方案。另外，考虑到典型机构的设计对搬运过程的重要影响，通过对典型机构玻璃上片机关键部分的设计，为实际的工程问题提供了一定的参考作用，总结了该设计过程中的关键问题，为后续的搬运结构优化设计提供了依据。通过对易碎板材中典型事例、典型机构的分析，研究易碎板材搬运过程中的关键影响因素，提供了出有效的工程设计方案，尤其对易碎板材的搬运方式进行创新性探索，为今后的研究奠定良好的基础。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章课题背景和研究意义  8-16
  §1-1 引言  8-10
    1-1-1 课题来源及意义  8-10
  §1-2 国内外研究现状  10-15
    1-2-1 国内外玻璃基板搬运机器人的发展  10
    1-2-2 国内外玻璃基板搬运机器人的研究现状  10-15
  §1-3 论文的主要研究内容  15-16
第二章易碎板材搬运过程理论力学模型的建立  16-27
  §2-1 易碎板材分析实例的选择  16-17
    2-1-1 玻璃需求量趋势分析  16
    2-1-2 真空平板玻璃发展趋势  16-17
  §2-2 真空平板玻璃简介  17-19
    2-2-1 真空平板玻璃的制造工艺简介  17-18
    2-2-2 真空平板玻璃的性能  18-19
  §2-3 真空平板玻璃的物理性质  19-21
    2-3-1 真空平板玻璃的密度  19
    2-3-2 真空平板玻璃的力学性质  19-20
    2-3-3 热学性质  20
    2-3-4 真空玻璃的断裂力学  20-21
  §2-4 薄板理论  21-26
    2-4-1 基本概念和基本假设  21-24
    2-4-2 薄板受弯分析的假设  24
    2-4-3 弹性曲面的微分方程  24-26
  §2-5 本章小结  26-27
第三章易碎板材搬运过程影响因素分析  27-44
  §3-1 易碎板材移载过程中的影响因素及基本判据  27-28
  §3-2 吸盘吸附真空玻璃搬运过程动力学分析  28-33
    3-2-1 真空吸盘  28-30
    3-2-2 吸盘的布置  30
    3-2-3 真空吸盘典型工位受力分析  30-32
    3-2-4 吸盘的选用  32-33
  §3-3 不同吸盘布置情况下的应力情况分析  33-36
    3-3-1 一个吸盘布置在质心处  33
    3-3-2 二个吸盘均匀布置  33-34
    3-3-3 三个吸盘均匀布置  34-35
    3-3-4 分析结果  35-36
  §3-4 典型玻璃板材搬运机构的关键机构设计  36-43
    3-4-1 玻璃上片机构  36-37
    3-4-2 搬运过程中关键翻转部分设计  37-43
  §3-5 本章小结  43-44
第四章易碎板材搬运过程有限元模态分析  44-53
  §4-1 有限元法及ANSYS软件  44
  §4-2 有限元接触算法  44-49
    4-2-1 工程常见接触问题  44-45
    4-2-2 有限元算法在接触问题中的应用  45-48
    4-2-3 ANSYS接触分析  48-49
  §4-3 真空平板玻璃动力学模态分析  49-52
    4-3-1 真空平板玻璃的有限元模型的建立  49-50
    4-3-2 真空平板玻璃的动力学模态分析  50-51
    4-3-3 真空平板玻璃模态分析结果  51-52
  §4-4 本章小结  52-53
第五章结论  53-54
参考文献  54-56
致谢  56

易碎板材搬运过程关键影响因素研究

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