螺旋运动式自动割胶装置设计与试验

针对人工割胶劳动强度大,工作效率低,人工成本高且胶工紧缺等问题,设计了一种螺旋运动式自动割胶装置。通过分析割胶轨迹与割胶刀作业状态下的受力情况,获得螺旋化轨迹方程,设计仿割胶轨迹螺旋轨道与齿轨;利用ADAMS软件对3种不同齿形的传动轴与螺旋齿轨的传动稳定性进行仿真分析,确定螺旋传动机构的结构和工作参数,基于柔性连接方式设计贴树仿形割胶机构。以传动轴转速、耗皮厚度与橡胶树直径为试验因素,以割胶深度和割面平滑度合格率为试验指标,进行正交试验。结果表明:割胶装置在传动轴转速12.00 r/min时,对不同直径橡胶树具有最优的割胶效果,其割胶深度平均合格率为89.60%,割面平滑度平均合格率为91.19%;其中,对直径为200 mm的橡胶树进行耗皮厚度2 mm的割胶作业时割胶效果最佳,其割胶深度平均合格率达到93.93%,割面平滑度平均合格率达到94.32%,满足割胶作业要求。

固定式天然橡胶自动割胶机设计与试验

为解决天然橡胶夜间割胶作业劳动强度大、割胶工短缺、割胶效率低等问题,设计一种固定式天然橡胶自动割胶机,采用行走电机与丝杆电机分别驱动割胶刀绕树转动以及沿竖直方向运动,2种运动复合形成割胶刀螺旋线作业轨迹,实现割胶机根据橡胶树生长状况调节螺旋线升角,保证排胶顺畅。采用丝杆电机与旋转编码盘配合,实现割胶机耗皮量的调整,通过仿形双弹簧实现割刀割深均匀稳定,适应不同割胶需求,降低橡胶树损伤。以螺旋线升角、割刀运行速度、耗皮量为试验因素,以割胶机能耗、耗皮量变异系数为试验指标,进行三因素三水平正交试验。试验结果表明:螺旋线升角为25°、割刀运行速度为0.6 m/min、耗皮量为0.8 mm时,试验结果最优,平均耗电量为0.48 W·h,耗皮量变异系数为7.61%,割深变异系数为4.78%,试验结果满足要求。

便携式自动割胶机器人结构设计与静力学分析

天然橡胶在现代社会中占据着重要的地位,但是其获取主要依靠人工割胶,劳动强度大、生产效率低;目前国内外仍未研制出携带方便、使用简单、结构精炼、成本低廉的全自动智能化割胶设备;为了提高产胶效率,改善胶工工作条件,提出一款便携式自动割胶机器人的设计方案;在半覆盖复合式割胶机器人的基础上进行提质升级,抱紧机构改为开合结构,提高了对不同树径胶树的适应性;切削运动机构实现了对胶槽螺旋切割轨迹的任意调节;通过分析刀具的受力情况,确定刀具最优切入角;经过ANSYS仿真验证,该便携式自动割胶机器人结构设计精良,具有一定的实用价值。

基于ADAMS的便携式自动割胶机器人的仿真分析

为研究便携式自动割胶机器人在割胶过程中运动轨迹的准确性与实用性,采用实体仿真模型辅助分析的研究理念,提出了基于ADAMS软件的便携式自动割胶机器人虚拟样机的运动学仿真分析方法;针对机器人匀速切割和变速切割两种切割模式,将简化后的SolidWorks模型导入到ADAMS软件中,应用ADAMS软件分析机器人割胶刀头的位移与速度,再利用Matlab软件得到刀头的运动轨迹,并与理论计算结果进行比较;仿真结果表明:该便携式自动割胶机器人在割胶过程中具有良好的平顺性与稳定性,且运动轨迹与理论轨迹的误差在0.5mm以内,满足割胶生产的实际需要;其研究成果对相关产品的实物研制及其虚拟仿真方案的制定、参数选取可提供有益参考。

便携式自动割胶机器人关键技术研究

天然橡胶产业正阔步向机械化、自动化、智能化方向进发,涌现出一些自动割胶装置,但普遍存在适应性差、可靠性低、实用性弱的不足。针对上述情况,设计了一款便携式自动割胶机器人,该机器人由机械部分与控制部分组成,机械部分由抱紧机构、刀具进给机构和切削运动机构构成,控制部分采用分布式与整体式控制体系相结合的方式,使用arduino控制切削运动的步进电机,主控制方面采用树莓派3B为底层驱动完成指令发送,在控制部分的协调控制之下,机器人的机械部分发挥出保持牢固、运动平稳、切槽均匀、作业快速等特点。对机器人的总体结构与工作原理进行详细阐述之后,对其运动功能的实现进行了深入分析,并将机器人置于真实胶林环境进行了验证实验,实验结果表明该机器人设计合理,关键技术过硬,能够显著提高自动割胶装置在适应性、可靠性、实用性方面的技术水平。