鸡蛋自动上料是鸡蛋自动化加工生产中的重要环节之一,它能有效地解决鸡蛋加工生产处理过程中人工上料存在的人畜共患疾病传播、破损率高和加工效率低等问题。目前,我国鸡蛋加工生产设备自动化程度低,特别是缺乏自动化上料设备,因此,本文进行了鸡蛋加工生产线自动上料装置的研究,完成了装置的传动方案优化、核心部件的运动分析、整机三维结构模型的虚拟装配和关键部分的运动仿真,并应用IRAI机电一体化软件进行了控制系统的虚实结合仿真和样机试验,主要研究结果如下:(1)整机的三维结构,包括载蛋盘输送装置、吸盘摆臂装置、吸盘组件和蛋盘回收装置。对整机的传动原理和工作过程进行详细的说明,对各个关键部分的工作原理和连接关系也进行了阐述和分析。装配和运动仿真表明,蛋盘输送装置和吸盘摆臂装置匹配性较好;吸盘组件中的吸盘和吸嘴针对载蛋盘输送线和鸡蛋加工生产线之间鸡蛋间距不同,可以满足分开、合拢的工作要求;蛋盘回收装置设计巧妙,可以对空蛋盘和非空蛋盘进行分类回收。(2)对吸盘摆臂装置中吸盘组件的位移、速度、加速度进行了详细的理论分析,同时对吸盘摆臂的角度补偿原理进行了详细的理论分析。吸盘摆臂组合机构理论分析表明:鸡蛋加工生产线自动上料装置结构合理巧妙,特别是采用曲柄摇杆机构、齿轮放大机构和同步带角度补偿机构进行串联组合,保证了吸盘上料过程大角度往复摆动和吸盘组件始终与生产线保持水平的要求。(3)对吸盘摆臂装置的ADAMS运动学仿真结果显示:本研究设计确定的曲柄、连杆、摇杆、摆杆、齿轮等尺寸参数,使吸盘摆臂装置中的吸盘组件在吸蛋和放蛋位置,吸盘水平速度为0,只有垂直速度,其中在曲柄84°-108°之间位置时为吸蛋位置,曲柄在252°-312°之间位置为放蛋位置,吸盘能够分别对准载蛋盘输送装置上蛋盘中的鸡蛋和生产线上的托蛋棍,保证了准确的吸取和释放鸡蛋;位移、速度和加速度的变化规律均符合从载蛋盘输送线向鸡蛋加工生产线搬运鸡蛋的运动要求。对吸盘摆臂装置的样机运动观察和测试实验表明:吸盘摆臂装置中的吸盘组件在水平和垂直方向上所达到的最大位移、最大速度、最大加速度分别对应的曲柄运动角度与运动仿真结果误差仅在1°到2°的范围内,验证了理论分析和仿真的正确性与实用价值。(4)对鸡蛋加工生产线自动上料装置进行整机的IRAI机电一体化控制系统虚实结合仿真,在外部采用以实体PLC控制器为核心的控制系统对IRAI软件中VU PRO仿真器里的虚拟鸡蛋加工生产线自动上料装置三维整机模型进行了半实物和高精度的虚实结合仿真。结果表明:PLC控制程序对上料装置的控制精准,同时也表明IRAI软件进行机电一体化虚实仿真,可以有效检验机械结构和控制系统的合理性,降低样机试制风险。