毕业答辩-圆柱坐标机械手虚拟设计

圆柱坐标机械手虚拟设计答辩人：班级：机械142课题背景行业现状目前，有些工厂中工件的搬运工作都由人工来完成，工人劳动强度大，生产质量和生产线效率难以保证。发展前景有效的应用机械手，是发展机械工业的必然趋势。国外发展现状在发达国家中，工业机器人技术日趋成熟，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流。国内发展现状中国机器人市场持续快速增长，已经成为世界上使用工业机器人最多的国家，相关技术也已经逐渐成熟。发展现状第二部分零件建模虚拟设计技术虚拟设计是以“虚拟现实”技术为基础，以机械产品为对象的设计手段，是一门多学科交叉前沿性技术。它主要以各种制图、建模软件来制作虚拟产品并检验产品的合理性等问题，大大缩短了产品的开发周期，降低了生产成本，给企业带来了更多的商机。第2章：机械手的总体设计第3章：机械手的结构设计第4章：驱动部件的设计与选型第1章：绪论论文结构第5章：传动部件的设计与校核结构设计右图为上海硕博科教设备有限公司的SB-JXS机械手模型，根据此模型来设计机械手的结构。第二部分设计方案零件建模

丝杠建模运用凸台命令生成圆柱，绘制辅助点和线后在创成式外形设计板块生成螺旋线。在YZ平面绘制丝杠的梯形牙的轮廓。选择开槽命令，轮廓选择梯形，中心曲线选择螺旋线，参考曲面选择圆柱曲面。设计要求工件类型：轴类零件工件重量：12kg左右实现目标：从一条生产线搬运至相邻的另一条生产线设计内容：曲轴选择搬运机械手轴承建模推力轴承深沟球轴承首先用凸台命令绘制轴承的内、外圈；然后在YZ平面绘制圆并用旋转槽命令生成沟槽；再进入YZ平面绘制半圆并选择旋转体命令生成轴承滚子；最后将滚子用圆形阵列充满旋转槽。设计分析自由度结构形式控制方式驱动方式关节式机械手五自由度电机驱动点位控制部分零件齿轮连接块螺母总体结构机身360°回转大臂60°摆动小臂60°摆动手腕180°翻转360°回转零件装配底座装配手臂装配手部装配在装配设计版块中运用相合、接触和偏移等命令来对各个零件的位置和配合进行约束。第三部分设计过程运动仿真在数字化装配中的DMU运动机构模块中，新建机械装置，在添加新接合点中选择齿轮啮合，设置好后再添加一系列的刚性接合，底座部分就仿真完成了。回转仿真手部设计选择SMC公司MHZ2-40D型号直线导轨平行移动型双作用气爪型号缸径(mm)外径夹持力(N)内径夹持力(N)开闭行程(mm)质量(g)MHZ2-40D40254318301275新建机械装置，在添加新接合点中选择螺钉接合，设置好后再添加圆柱接合，最后添加一系列的刚性接合，升降运动仿真就完成了。升降仿真腕部设计腕部回转电机腕部回转电机谐波减速器谐波减速器外部：翻转传动轴(空心)内部：回转传动轴(实心)(连接气爪)新建机械装置，在添加新接合点中选择螺钉接合，设置好后再添加圆柱接合，最后添加一系列的刚性接合，伸缩运动仿真就完成了。伸缩仿真臂部设计小臂摆动电机及谐波减速器大臂摆动电机及谐波减速器曲柄连杆小臂(摇杆)大臂新建机械装置，在添加新接合点中选择螺钉接合，设置好后再添加圆柱接合，然后添加零件间的平面接合，最后添加一系列的刚性接合，手部运动仿真就完成了。手部仿真机身设计机身回转电机蜗杆轴蜗轮蜗轮轴大臂支架动态分析将CATPart文件格式另存为stp的文件格式，然后在SolidWorks中打开stp文件。对其进行简单修改后新建运动算例，给四个运动机构添加旋转马达，设置好马达的工作时间后运行得出速度、加速度等关于时间的曲线图。第四部分设计成果工程图在CATIA工程制图版块导出装配体的三视图并在CAD中打开。修改图中错误的线条并进行剖面处理，最后进行尺寸、配合的标注并完成零件表的填写。工作总结此次我做的毕业设计是通过虚拟设计制作一个圆柱坐标式机械手。本设计所完成的工作内容包括以下几个方面：（1）根据所选择的研究课题，结合国内外的研究现状，明确自己的设计方向并对其展开分析。（2）在确定机械手的结构后，对其包含的所有零件进行分析、设计，然后在三维制图软件中对所有零件进行三维建模。（3）了解各个零件之间的配合关系，然后