Z1412-上下料机械手结构设计【含UG三维图】 下载积分：50　资料编号： Z1412

作品包括:

Word版说明书1份，共60页，约20000字

CAD版本图纸，共7张

UG三维图一套

摘 要

课题主要研究设计了 4 自由度上下料机械臂，根据上下料机器人目标上下料空间的要求，针对目前末端执行器通用性较低的问题设计了一种通过气爪夹持上下料的灵活通用末端执行器。应用 UG 完成了机械臂和末端执行器各零部件的三维建模和整体装配。通过对课题的研究，进一步优化了上下料机器人的机械结构， 提高了数控机床自动上下料的通用性和上下料成功率，从而真正实现数控机床自动上下料的自动化和智能化。对数控机床自动上下料是一个极为复杂的系统工程，给机器人识别带来难度；在上下料过程中需要机器人的结构灵巧，为适应作业环境，满足工作要求，对机器人本体结构合理的设计十分重要。课题研究设计的自动化上下料机械手，机械结构主要由控制机构，驱动机构，执行机构三部分组成。自主设计的上下料机械臂能根据上下料作业的实际情况，选择合理的自由度从而合理设计机械结构；自主设计机械臂还具有良好的开发性，可适应多种数控车床工件的上下料操作；另外自主设计机械臂成本较低，能够有效的控制成本。

关键词：上下料机械臂 UG 三维建模 三维组装

目录

第一章 绪论 1

• 研究的背景 1

• 机械手简史以及研究趋势

• 课题主要研究内容和研究方法 2

第二章 上下料机器人机械结构总体方案设计 3

• 总体设计方案二 3

• 上下料机械臂 3

• 末端执行器 4

• 最终方案的确定 4

第三章 上下料机器人末端执行器的设计 5

6.1 表面摩擦特性 5

6.2 末端执行器的设计 6

6.3 末端执行器气动回路的设计 9

• 气动回路图 9

• 末端执行器气动原理说明 9

第四章 上下料机械臂的设计 11

5.2 机械臂构型方案的选择 11

5.2.1 操作臂构形方式对比 11

5.2.2 构型的选择 13

5.2.3 自由度确定 14

5.3 机械臂的尺寸综合 15

5.3.1 目标上下料区域优化问题的简化处理 15

5.3.2 优化设计变量及主连杆工作空间的确定 17

5.3.3 目标函数的确定 18

5.3.4 约束条件 18

5.3.5 应用 MATLAB 实现机械臂结构参数优化 19

5.4 机械臂结构设计 20

5.4.1 结构设计原则 20

5.4.2 驱动方式和传动机构的选择 20

5.4.3 机械臂本体材料的选择 22

5.4.4 腕部设计 22

5.4.5 关节结构设计 24

第五章 上下料机器人各零件三维建模与整体装配 27

5.1 末端执行器的三维建模 27

5.1.1 夹持板实体建模 28

5.1.2 切刀实体建模 29

5.1.3 固定座实体建模 31

5.2 腕部结构三维建模 32

5.2.1 腕部外壳实体建模 33

5.2.2 腕部端盖实体建模 34

5.3 机械臂杆的三维建模 35

5.4 各关节的三维建模 37

5.4.1 两侧端盖实体建模 37

5.4.2 肩关节外壳实体建模 38

5.4.3 输出轴实体建模 40

5.4.4 关节支架和支架固定圈的实体建模 40

5.5 上下料机器人的整体装配 43

第六章 总结与展望 48

6.1 总结 48

6.2 展望 48

参考文献 49

致 谢 51

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