畢業(yè)答辯-圓柱坐標(biāo)機(jī)械手虛擬設(shè)計(jì)

圓柱坐標(biāo)機(jī)械手虛擬設(shè)計(jì)答辯人：班級(jí)：機(jī)械142課題背景行業(yè)現(xiàn)狀目前，有些工廠中工件的搬運(yùn)工作都由人工來(lái)完成，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)線(xiàn)效率難以保證。發(fā)展前景有效的應(yīng)用機(jī)械手，是發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必然趨勢(shì)。國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀在發(fā)達(dá)國(guó)家中，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)日趨成熟，工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)成套設(shè)備已成為自動(dòng)化裝備的主流。國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)持續(xù)快速增長(zhǎng)，已經(jīng)成為世界上使用工業(yè)機(jī)器人最多的國(guó)家，相關(guān)技術(shù)也已經(jīng)逐漸成熟。發(fā)展現(xiàn)狀第二部分零件建模虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)虛擬設(shè)計(jì)是以“虛擬現(xiàn)實(shí)”技術(shù)為基礎(chǔ)，以機(jī)械產(chǎn)品為對(duì)象的設(shè)計(jì)手段，是一門(mén)多學(xué)科交叉前沿性技術(shù)。它主要以各種制圖、建模軟件來(lái)制作虛擬產(chǎn)品并檢驗(yàn)產(chǎn)品的合理性等問(wèn)題，大大縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，降低了生產(chǎn)成本，給企業(yè)帶來(lái)了更多的商機(jī)。第2章：機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)第3章：機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第4章：驅(qū)動(dòng)部件的設(shè)計(jì)與選型第1章：緒論論文結(jié)構(gòu)第5章：傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)與校核結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)右圖為上海碩博科教設(shè)備有限公司的SB-JXS機(jī)械手模型，根據(jù)此模型來(lái)設(shè)計(jì)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)。第二部分設(shè)計(jì)方案零件建模

絲杠建模運(yùn)用凸臺(tái)命令生成圓柱，繪制輔助點(diǎn)和線(xiàn)后在創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)板塊生成螺旋線(xiàn)。在YZ平面繪制絲杠的梯形牙的輪廓。選擇開(kāi)槽命令，輪廓選擇梯形，中心曲線(xiàn)選擇螺旋線(xiàn)，參考曲面選擇圓柱曲面。設(shè)計(jì)要求工件類(lèi)型：軸類(lèi)零件工件重量：12kg左右實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：從一條生產(chǎn)線(xiàn)搬運(yùn)至相鄰的另一條生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容：曲軸選擇搬運(yùn)機(jī)械手軸承建模推力軸承深溝球軸承首先用凸臺(tái)命令繪制軸承的內(nèi)、外圈；然后在YZ平面繪制圓并用旋轉(zhuǎn)槽命令生成溝槽；再進(jìn)入YZ平面繪制半圓并選擇旋轉(zhuǎn)體命令生成軸承滾子；最后將滾子用圓形陣列充滿(mǎn)旋轉(zhuǎn)槽。設(shè)計(jì)分析自由度結(jié)構(gòu)形式控制方式驅(qū)動(dòng)方式關(guān)節(jié)式機(jī)械手五自由度電機(jī)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)位控制部分零件齒輪連接塊螺母總體結(jié)構(gòu)機(jī)身360°回轉(zhuǎn)大臂60°擺動(dòng)小臂60°擺動(dòng)手腕180°翻轉(zhuǎn)360°回轉(zhuǎn)零件裝配底座裝配手臂裝配手部裝配在裝配設(shè)計(jì)版塊中運(yùn)用相合、接觸和偏移等命令來(lái)對(duì)各個(gè)零件的位置和配合進(jìn)行約束。第三部分設(shè)計(jì)過(guò)程運(yùn)動(dòng)仿真在數(shù)字化裝配中的DMU運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)模塊中，新建機(jī)械裝置，在添加新接合點(diǎn)中選擇齒輪嚙合，設(shè)置好后再添加一系列的剛性接合，底座部分就仿真完成了?；剞D(zhuǎn)仿真手部設(shè)計(jì)選擇SMC公司MHZ2-40D型號(hào)直線(xiàn)導(dǎo)軌平行移動(dòng)型雙作用氣爪型號(hào)缸徑(mm)外徑夾持力(N)內(nèi)徑夾持力(N)開(kāi)閉行程(mm)質(zhì)量(g)MHZ2-40D40254318301275新建機(jī)械裝置，在添加新接合點(diǎn)中選擇螺釘接合，設(shè)置好后再添加圓柱接合，最后添加一系列的剛性接合，升降運(yùn)動(dòng)仿真就完成了。升降仿真腕部設(shè)計(jì)腕部回轉(zhuǎn)電機(jī)腕部回轉(zhuǎn)電機(jī)諧波減速器諧波減速器外部：翻轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸(空心)內(nèi)部：回轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸(實(shí)心)(連接氣爪)新建機(jī)械裝置，在添加新接合點(diǎn)中選擇螺釘接合，設(shè)置好后再添加圓柱接合，最后添加一系列的剛性接合，伸縮運(yùn)動(dòng)仿真就完成了。伸縮仿真臂部設(shè)計(jì)小臂擺動(dòng)電機(jī)及諧波減速器大臂擺動(dòng)電機(jī)及諧波減速器曲柄連桿小臂(搖桿)大臂新建機(jī)械裝置，在添加新接合點(diǎn)中選擇螺釘接合，設(shè)置好后再添加圓柱接合，然后添加零件間的平面接合，最后添加一系列的剛性接合，手部運(yùn)動(dòng)仿真就完成了。手部仿真機(jī)身設(shè)計(jì)機(jī)身回轉(zhuǎn)電機(jī)蝸桿軸蝸輪蝸輪軸大臂支架動(dòng)態(tài)分析將CATPart文件格式另存為stp的文件格式，然后在SolidWorks中打開(kāi)stp文件。對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單修改后新建運(yùn)動(dòng)算例，給四個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)添加旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，設(shè)置好馬達(dá)的工作時(shí)間后運(yùn)行得出速度、加速度等關(guān)于時(shí)間的曲線(xiàn)圖。第四部分設(shè)計(jì)成果工程圖在CATIA工程制圖版塊導(dǎo)出裝配體的三視圖并在CAD中打開(kāi)。修改圖中錯(cuò)誤的線(xiàn)條并進(jìn)行剖面處理，最后進(jìn)行尺寸、配合的標(biāo)注并完成零件表的填寫(xiě)。工作總結(jié)此次我做的畢業(yè)設(shè)計(jì)是通過(guò)虛擬設(shè)計(jì)制作一個(gè)圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手。本設(shè)計(jì)所完成的工作內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：（1）根據(jù)所選擇的研究課題，結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，明確自己的設(shè)計(jì)方向并對(duì)其展開(kāi)分析。（2）在確定機(jī)械手的結(jié)構(gòu)后，對(duì)其包含的所有零件進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)，然后在三維制圖軟件中對(duì)所有零件進(jìn)行三維建模。（3）了解各個(gè)零件之間的配合關(guān)系，然后