基于SOIDWORKS的斜臂式機械手設(shè)計【獨家優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含仿真SW三維10張CAD圖紙帶任務(wù)書+開題報告】-jxsj92

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A0裝配圖.DWG

A1上下座.DWG

A1大臂.DWG

A1底座.DWG

A2引拔封板.DWG

A2旋轉(zhuǎn)角度架.DWG

A2電氣原理圖.dwg

A3旋轉(zhuǎn)軸.DWG

A3正臂引拔氣缸固定板.DWG

A4緩沖器撞塊.DWG

SOLIDWORKS三維斜壁機械手

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斜壁機械手.avi

斜壁機械手1.avi

基于SOIDWORKS的斜臂式機械手設(shè)計

摘要

在當今大規(guī)模制造業(yè)中，企業(yè)為提高生產(chǎn)效率，保障產(chǎn)品質(zhì)量，普遍重視生產(chǎn)過程的自動化程度，工業(yè)機械手作為自動化生產(chǎn)線上的重要成員，逐漸被企業(yè)所認同并采用。工業(yè)機械手的技術(shù)水平和應(yīng)用程度在一定程度上反映了一個國家工業(yè)自動化的水平，目前，工業(yè)機械手主要承擔著焊接、噴涂、搬運、取件以及堆垛等重復性并且勞動強度極大的工作，工作方式一般采取示教再現(xiàn)的方式。本文將設(shè)計一臺斜臂式機械手，其擁有三個自由度，用于給注塑機取出成品。

本斜臂機械手機械機構(gòu)包括，氣動控制單元，電氣控制單元，機械結(jié)構(gòu)組成。氣動單元提供動力。本文利用SOLIDWORKS軟件對整個斜臂機械手整機進行三維建模，并導出二維工程圖。

關(guān)鍵詞：機械手，機械結(jié)構(gòu)，氣動控制單元，三維建模

Abstract

In the modern large-scale manufacturing industry, enterprises to improve production efficiency, ensure product quality, the general importance of the production process automation, industrial machinery hand as an important member of automatic production line, gradually recognized and adopted by enterprises. Industrial machinery hand technique level and the application in a certain extent reflects a country's level of industrial automation, at present, the industry manipulator is mainly responsible for the welding, spraying, handling, pick-up and stacking, repetitive and labor-intensive work, working manner generally taken by way of teaching and playback. This paper is to design a oblique arm manipulator, which has three degrees of freedom, the finished product used to remove the for injection molding machine.

The oblique arm manipulator mechanism comprises a pneumatic control unit, electric control unit, mechanical structure. Gas powered pneumatic unit. In this paper, three-dimensional modeling of the whole oblique arm robotic machine using the SOLIDWORKS software, and derive the two-dimensional engineering drawing.

Keywords: manipulator, mechanical structure, pneumatic control unit, 3D modeling

目錄

摘要 i

Abstract ii

第一章 引言 1

1.1 課題研究的目的及意義 1

1.2課題的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1

1.2.1國內(nèi)的研究現(xiàn)狀 1

1.2.2國外研究現(xiàn)狀 2

1.2.3 發(fā)展趨勢 3

1.3 機械手的組成和分類 3

1.3.1機械手的組成 3

1.3.2機械手的分類 5

1.4 課題設(shè)計思路 6

1.5 課題設(shè)計結(jié)構(gòu) 6

第二章 斜臂機械手的總體設(shè)計方案 8

2.1斜臂機械手的組成及各部分關(guān)系概述 8

2.2 斜臂機械手驅(qū)動方案的確認 8

2.3  機械手基本形式的選擇 8

2.3.1  直角坐標型機械手 8

2.3.2  圓柱坐標型機械手 9

2.3.3  極坐標型機械手 9

2.3.4  多關(guān)節(jié)機械手 9

2.4 總體方案擬定 10

第三章 斜臂機械手整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算 12

3.1  X軸引撥機構(gòu)設(shè)計 12

3.1.1 引拔氣缸參數(shù)計算 12

3.2  Z軸氣缸的設(shè)計 13

3.3 夾持結(jié)構(gòu)的設(shè)計 14

3.3.1 夾緊力計算 14

3.3.2  驅(qū)動力計算 15

3.3.3 氣缸驅(qū)動力計算 15

3.3.4 選用夾持器氣缸 16

3.3.5 手爪的夾持誤差及分析 16

3.3.6 楔塊等尺寸的確定 18

3.3.7 材料及連接件選擇 21

4.1 Solidworks軟件簡介 22

4.2 零件建模 24

4.2.1軸三維建模的形成 24

4.2.2 大臂的三維建模形成 24

4.2.3其他零件的三維模型造型 25

4.3零件裝配 26

4.4三維向二維的轉(zhuǎn)換 28

第五章 結(jié)論 31

5.1 本設(shè)計所取得的結(jié)果 31

5.2 技術(shù)展望 31

參考文獻 32

致謝 33

設(shè)計題目 單基于 SOLIDWORKS 斜臂式機械手的設(shè)計課題目的、意義及相關(guān)研究動態(tài)：1.課題目的：(1).收集、消化斜臂式 -單臂機械手的有關(guān)資料；(2).收集、消化 SOLIDWORKS 軟件方面和機械設(shè)計方面、氣壓控制方面的資料；(3).通過畢業(yè)設(shè)計的完成，對所的專業(yè)知識進行一次較全面的復習，并在整個設(shè)計過程中得以鞏固和提高(4).具備分析問題、解決問題的能力，學會創(chuàng)新，提高學生的綜合素質(zhì)。2.課題意義：過對斜臂式-機械式手臂的初步了解，它屬于 BRP 系列，適用于 50-250 頓的各型臥式射出成型機的成品及出水口。上下手臂單截式 BRP650V 及雙截式BRP850WV，上下、引撥、旋出、旋入式均采用氣壓驅(qū)動、速度塊、高效率、經(jīng)濟實惠型機械手臂。安裝機械手可增加產(chǎn)能、降低產(chǎn)品的不良率、保障操作人員的安全性、減少人工、精準控制生產(chǎn)量、減少浪費。它在很多方面都體現(xiàn)出其不可替代的優(yōu)勢，因而在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。因此，有效地應(yīng)用機械手，是發(fā)展機械工業(yè)的必然趨勢。這次的畢業(yè)設(shè)計，使我們掌握 CAD/CAM 軟件方面和機械設(shè)計方面的基礎(chǔ)知識和基本理論，弄清斜臂式-單臂機械手的工作原理，學會對機械手的總體及分別對各部分進行設(shè)計；同時，培養(yǎng)自己分析問題，解決問題的能力。此次的畢業(yè)設(shè)計主要解決的問題是：對斜臂式—單臂機械手進行設(shè)計。3.相關(guān)研究動態(tài)：從目前的機械手的發(fā)展來看，隨著技術(shù)的發(fā)展，機械手臂越來越高精度、多功能，且向著集成化化、智能化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展。課題的主要內(nèi)容、創(chuàng)新之處：1.課題主要內(nèi)容：本次課題是斜臂式單臂機械手的設(shè)計，通過查找相關(guān)資料對機械手的機械部分和控制部分進行設(shè)計，并運用 SolidWorks 進行模型的構(gòu)建、裝配。課題的主要內(nèi)容如下：(1).完成對斜臂式 -單臂機械手的總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(2).單臂式機械手各部分的設(shè)計a.回轉(zhuǎn)臂的機械設(shè)計 b.伸縮臂的機械設(shè)計c.立柱的機械設(shè)計d.底座部分的機械設(shè)計(3).采用氣壓- 繼電器相結(jié)合的控制，完成對斜臂式-單臂機械手的控制部分的設(shè)計(4).用 solidworks 對斜臂式機械手進行對其三維模型構(gòu)建和裝配研究方法、設(shè)計方案：1.研究方法：根據(jù)工業(yè)機械手的實際應(yīng)用特征及現(xiàn)有所具有的物質(zhì)基礎(chǔ)條件，以所學的理論知識為基礎(chǔ)，按照工業(yè)機械手工作的一般過程、設(shè)計標準，借鑒以往相似設(shè)備的經(jīng)驗進行初步設(shè)計，然后對其進來設(shè)計和仿真。2.設(shè)計方案：對此次畢業(yè)設(shè)計的要求，主要對機械手臂進行設(shè)計以及仿真(1)整個機械手臂包括上臂關(guān)節(jié)、上臂、肘部、下臂、手部等。對機械手臂的三維建模，采用模塊化設(shè)計原則，先對機械手臂各個部分進行單獨建模，然后按照一定的配合關(guān)系將各部件裝配成一個完整的機械手臂裝配體：a.約束的添加b.碰撞及干涉檢查(2).運動分析A.機械手臂軌跡仿真a.下臂及肘部運動b.下臂、肘部及上全臂運動(3)機械手臂作業(yè)空間仿真由于我們這次設(shè)計的機械手，主要是讓我們對它有一個比較深入的了解，讓我們有實踐的機會，也給了我們印證自己所學的機會。完成期限和預(yù)期進度：1.畢業(yè)設(shè)計開題報告階段：2015 年 3 月 29 日前； 2.畢業(yè)分散實習、調(diào)研階段：2015 年 3 月 2 日～2015 年 3 月 15 日；3.畢業(yè)設(shè)計中期檢查：2015 年 4 月 12 日； 4.畢業(yè)設(shè)計結(jié)題、資格審查時間： 2015 年 5 月 18 日～5 月 19 日；5.畢業(yè)設(shè)計答辯：2014 年上學期，2014 年 5 月 21 日～5 月 22 日。主要參考資料：[1]Basem Fayez Yousef,Rajni V. Patel,Mehrdad Moallem.A Manipulator for Medical Applications: Design and Control[J].Journal of Medical Devices,December 2010. [2]李忠晚 淺析機械手的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[3]穆亞飛 淺談機械手在機械工業(yè)中的應(yīng)用 1673—0992(2011)06-128-01[4]盧子馨.機械手夾持器的設(shè)計與分析[J].石油大學學報(自然科學版) ,1993.06.[5]司震鵬,曹西京,姜小放.真空吸附式機械手系統(tǒng)設(shè)計[J].包裝與食品械,2009,(06):26~30.[6]錢志恒，周亞軍．基于 DSP 和 FPGA 的運動控制器[J]．機電工程，2009，26(1)：38-41．[7]王希敏.工業(yè)機械手發(fā)展途徑[J].機械工程師,1990,(02):43~44,14.[8]豐日美 裝卸機機械手的設(shè)計優(yōu)化[9]陸德民．石油化工自動控制設(shè)計手冊(第三版)[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2005．[10]范永，譚民．機器人控制器的現(xiàn)狀與展望[J]．機器人，1999，21(1)：25—31．[11].尹成龍，牛多青.基于 SOLIDWORKS 的挖掘機虛擬樣機設(shè)計及工作裝置運動仿真[J].機械制造,2009.4.7(536):15-17.[12].張存良.七功能水下機械手運動學及虛擬樣機運動仿真的研究[D].哈爾濱工程大學圖書館.哈爾濱工程大學,2008.指導教師意見： 簽名： 年 月 日開 題 報 告 會 紀 要時 間地 點姓 名職務(wù)（職稱）姓 名職務(wù)（職稱）姓 名職務(wù)（職稱）與會人員會議記錄摘要：會議主持人：記 錄 人：年 月 日教研室意見教研室主任簽名：年 月 日