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报废汽车挡风玻璃自动切割机研究
| 论文题名： | 报废汽车挡风玻璃自动切割机研究 |
| 关键词： | 报废汽车;挡风玻璃;自动切割机;MATLAB优化 |
| 摘要： | 随着我国汽车制造业的飞速发展，有限的自然资源消耗速度正在逐年加快，由此产生的资源不足和环境污染问题对我国可持续发展战略构成严重威胁。报废汽车挡风玻璃回收旨在提高汽车整体拆解效率，提高回收金属纯度,创造挡风玻璃再利用价值,同时对于解决废旧汽车堆积所引起的环境污染、占用空间、资源浪费等问题具有十分重要的意义。目前主要采用破碎法对挡风玻璃进行回收，导致挡风玻璃的回收价值较低。 本文设计了一种报废汽车挡风玻璃自动切割机,使用切割机可快速将挡风玻璃完整地从车身分离，提高挡风玻璃的拆解效率和回收价值。主要内容如下：首先，根据挡风玻璃自动切割机的设计要求,对切割机的切割方式、机械结构和控制系统等方面进行分析,确定挡风玻璃自动切割机的总体设计方案并完成切割机关键部分设计工作。然后，基于序列二次规划算法，通过MATLAB优化工具箱对切割机平台伺服电缸的行程与平台结构进行优化。仿真结果表明，优化不仅有效降低了切割机设计成本和平台转动的机械振动，而且提高了平台的转动性能。为获取切割机运动轨迹与切割机各运动关节之间的对应关系，引入了齐次变换矩阵并利用D-H法对切割机进行运动学分析。根据切割机结构，确定了切割机相邻关节间空间位置关系，建立了切割机运动学方程并获得了切割机运动学正解。基于反变换法，对切割机逆解进行求解。针对输送台车上的报废汽车车身位置具有随意性的问题，提出了一种柔性化的车身定位方法。利用齐次变换矩阵描述当前车身相对预设车身的位置关系，并结合 MATLAB软件和预设车身位置的切割轨迹生成当前车身的切割轨迹,快速完成车身定位工作。利用MATLAB与VB混合编程技术，完成了车身定位系统设计工作。最后，进行切割机控制系统硬件连接与软件设计，完成了挡风玻璃自动切割机实验样机。实验结果表明切割机样机切割运行平稳、精确，切割质量较好，各项切割参数满足设计要求且车身定位系统能够快速、精确对当前车身进行定位。 |
| 作者： | 陈锋 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 戴国洪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国矿业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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