仓储系统伸缩臂的结构优化研究.pdf

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1、现代职。摘I砌Mod丽ernMach珂仓储系统伸缩臂的结构优化研究术陈俊明，刘琼，廖源泉(南华大学机械工程学院，湖南衡阳421001)摘要：对仓储系统伸缩臂的结构进行了优化，优化的目的是减少伸缩臂的截面面积，从而降低制造成本。建立了伸缩臂优化数学模型，采用改进粒子群算法对该数学模型进行计算寻求截面面积的最小值，结果表明：相比基本粒子群算法，改进粒子群算法能够有效避免算法陷入局部最优解，优化效果更好。将伸缩臂三维模型导入有限元软件中进行结构静力分析与验证，结果表明优化后的伸缩臂结构力学性能满足工况要求。关键词：仓储系统伸缩臂结构优化粒子群算法有限元分析中图分类

2、号：TH246文献标识码：B文章编号：1002—6886【2016)01—0014～06Researchoilstructureoptimizationofwarehousingsystem’stelescopicboomCHENJunming，LIUQiong，LIAOYuanquanAbstract：Thestructureofwarehousingsystem’stelescopicboomisoptimizedtoreducethecross—sectionalareaoftele—scopicboom，thusreducingthemanufact

3、uringcost．Theoptimizationmathematicalmodeloftelescopicboomisestablished，advancedparticleswamioptimizationalgorithm(APSO)isusedtocalculatetheminimumvalueofcrosssectionarea．Theresultsshowthat：comparedwiththebasicparticleswarmoptimizationalgorithm(PSO)，APSOcaneffectivelyavoidalgo—rith

4、mtrappinginpartialoptimalsolution，theoptimizationeffectisbetterthanPSO．The3Dmodeloftelescopicboomisim—portedintofiniteelementsoftwareforstructuralstaticanalysisandverification．Theresultsindicatethatthestructuralme—ehanicalpropertiesofoptimizedtelescopicboomsatisfytheworkingrequests

5、．Keywords：warehousingsystem；telescopicboom；structureoptimization；particleswarmoptimization；finiteelementanaly—sis仓储系统伸缩臂的动力学特性进行了分析，但还0引言没有文献对仓储系统伸缩臂的结构进行优化研立体仓库已经成为现代仓储的发展方向。伸究。综上所述对现代仓储系统中的伸缩臂进行优缩臂因其结构紧凑，存取料灵活的优点，满足现代化研究是很有现实意义的。智能化仓储系统空间利用率高的特点，已经成为粒子群算法(ParticleSwarmOptimizatio

6、n，现代仓储系统中接送料机构的关键部件。其性能PSO)是一种典型的群体智能算法，因其简单、易实的优劣对整个现代仓储系统的运作效率影响重现，不要求目标函数和约束条件可微，收敛速度快且大，而且现代仓储系统中的伸缩臂多数采用的是可调参数较少等优点得到广泛应用，目前已成功应齿轮齿条直线差动行程倍增机构』，其结构外形用于复杂系统的参数优化、神经网络权值的训练及相似，通用性较强。目前有较多文献对于大型工求解组合优化问题l等许多优化问题中。伸缩臂程机械伸缩臂结构进行了优化研究，而对现代仓储系统中的伸缩臂结构优化研究还缺乏具体的工结构优化问题是多变量多约束的非线性规范问题，

7、程实例。文献[2]针对仓储系统伸缩臂的外观与由传统的迭代方法进行优化容易使目标函数陷人局传动特性进行了设计，文献[3—4]对仓储系统伸部最优，从而难以找到最优解。因此选择粒子群算缩臂的挠度与强度进行了计算与校核，文献[5]对法对伸缩臂结构进行优化在理论上是可行的。现代制造、工艺装备l2o16Manufacturing&ProcessEquipmentI．~~1期'’NFDtG1伸缩臂结构及工作原理伸缩臂一般采用齿轮齿条或链轮链条传动的三三＼．＼／I、4级直线差动机构，本文伸缩臂采用齿轮齿条传动。日Bf6Cld厂其结构简图如图1，伸缩臂主要由上叉、中间叉、固图

8、3伸缩臂力学模型定叉构成，固定叉固定在工作台上，中间