一种新型自动包芯纱织机的研究与开发

摘要

本课题来源于横向课题，围绕现有纺织机械中的马尾包芯纱纺织中存在的问题，如马尾鬃的不连续、需要大量人工，以及由于工人的熟练程度不同导致包芯纱纱织产品规格不均匀、质量不稳定的问题，研究开发了一种可替代人工的马尾包芯纱自动纺织机器，拟解决马尾包芯纱自动纺织机大量需要人工和纱织产品质量不稳定的瓶颈问题。全文取得的成果如下：
　　1、确定了包芯纱纺纱机机构的总体传动方案，分别设计了夹取、输送、缠绕、进给机构，确定了各部件的尺寸和结构，较现有的凸轮-连杆机构机械结构简单，且容易灵活。
　　2、对比分析了摩擦、振动、气动和夹取等几种输送方式的优缺点，确定了以水平气缸、垂直气缸、手爪气缸协调运动来实现自动夹取马尾的方案，最后根据该类输送机构的特点选取PLC作为其控制系统。
　　3、利用三维造型软件Solidworks和COSMOSMotion软件建立了包芯纱纺纱机机构的三维仿真模型并进行运动分析，仿真结果实现了机械结构协调运动，无干涉，验证了所设计模型的有效性。
　　4、完成了PLC控制系统硬件的设计和硬件平台的搭建，编写了PLC软件程序，运行和测试结果表明，控制系统稳定精确，较以前的继电器-接触器控制速度快，效率高，实现了纺纱机的自动化。
　　本研究成果对我国马尾包芯纱自动纺织机器的发展有很好的理论指导意义和实用价值。

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字母注释表

第一章 绪 论

1.1 课题的研究背景和意义

1.2 国内外研究状况

1.3 本文主要研究内容

第二章 马尾包芯纱纺纱机机构设计

2.1 引言

2.2 纺纱机总体方案

2.3 纺纱机机械结构设计

2.4 驱动电机选配和气动元件选型

2.5 小结

第三章 虚拟样机设计、运动仿真与有限元分析

3.1 引言

3.2 零件的几何造型与虚拟装配

3.3 运动仿真模型

3.4 有限元分析

3.5 小结

第四章 控制系统设计

4.1 引言

4.2 PLC概述

4.3 伺服气缸位置控制模块

4.4 夹取输送轨迹规划

4.5 控制系统总体方案设计

4.6 控制系统硬件设计

4.7 控制系统软件的设计

4.8 小结

第五章 全文结论

5.1 结论

5.2 工作展望

参考文献

参加的科研项目和完成的学术论文

致谢