印刷品检测机械装置的稳健设计研究

摘要

印刷品检测机械行业为顺利完成高速印刷检测提供保障性装置。目前，印刷检测机械装置在生产检测过程中存在输纸不稳定，速度低，运动偏差大等一系列问题，严重影响印刷品质量和检测速度，导致生产成本相对较高。本文从产品或系统的功能需求入手，以印刷品检测机械装置为研究对象，对其实施稳健设计，建立合理的数学模型，求得最优的设计参数组合，满足机构运动功能特性，提高产品质量，降低加工和制造成本，提升市场竞争力。本文的主要内容如下：
　　1.印刷品检测机械装置分为五大部分——高速输纸装置、加速分离装置、走纸检测平台、剔纸机构及自由升降的收纸台。针对印刷检测机械装置现存的问题，对印刷品检测机械装置进行结构设计，采用模块化设计和组合装配的原则，设计出结构简单、性能稳健、成本低，适合于高速输纸检测场合的印刷品检测机械装置。
　　2.应用稳健设计方法对高速输纸和检测影响较大的部分——走纸检测平台，高速输纸装置的递纸吸嘴机构以及变速输纸的差动轮系机构逐一进行稳健优化设计。(1)根据对走纸检测平台的纸张运动分析，选择合适的设计参数控制其容差范围，减小对功能目标影响使得输纸过程平稳，满足走纸速度的要求，同时保证合理的检测反应时间；(2)在高速给纸机的递纸过程中，对递纸吸嘴的共轭凸轮机构进行参数设计，得到共轭凸轮的理想运动规律和运动轨迹，满足吸嘴的运动位移和凸轮转速；(3)变速机构采用差动齿轮传动系统，对齿轮系统运动进行机械原理分析，确定设计变量、目标函数和约束条件，并建立相应数学模型，结合现代稳健设计理论进行优化设计，促使设计参数之间在同一等级上，满足独立公理的设计矩阵同时要求具有稳健性，就达到理想设计。
　　3.对稳健设计求解的结果分析，可以保证纸张的平稳输送和快速、准确地检测印刷品，功能需求的变动量会比原来有所减小，揭示高速输纸和平稳走纸检测两个过程在检测环节的重要性，其中系统的重要设计参数变化对输纸速度和纸张的输纸距的功能需求变化影响减小，系统更为稳健。
　　通过本文的研究，证明现代稳健设计方法在印刷机械行业中得到成功地应用。在考虑可控因素和不可控因素对机构质量特性的影响下，通过对检测机械装置进行了稳健分析，求得各设计参数的最优值。从而，减小设计参数变化对功能需求影响，提高机械系统或机构的质量特性，降低生产成本，使得机械系统保持稳健性。因此，印刷检测机械装置经稳健设计后，可以更好适应在高速环境下平稳输纸和准确地检测产品质量的工作。

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第一章 绪 论

1.1课题研究的背景

1.2课题研究的现状

1.3主要研究内容

第二章 印刷品检测装置结构

2.1前言

2.2印刷品检测装置描述

2.3影响走纸平台结构的因素

2.4影响高速输纸机械结构因素

2.5本章小结

第三章 走纸检测平台的稳健设计

3.1前言

3.2走纸检测过程的稳健模型

3.3走纸过程稳健优化

3.4优化结果

3.5走纸检测平台设计

3.6本章小结

第四章 高速输纸机的递纸吸嘴机构稳健设计

4.1前言

4.2递纸吸嘴递纸过程分析

4.3共轭凸轮机构的稳健优化模型

4.4共轭凸轮机构的稳健设计

4.5 共轭凸轮实体设计

4.6本章小结

第五章 变速输纸机构的稳健设计

5.1前言

5.2机械系统稳健设计的思想

5.3变速输纸机构的工作原理

5.4稳健设计

5.5本章小结

第六章 结论和展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

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