钣金冲压自动上下料机械手的分析与开发

《钣金冲压自动上下料机械手的分析与开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要摘要鉴于国内用工环境和政策的变换以及企业竞争压力的需求，迫切需要用自动化生产设备代替人工作业，目前，在一些大型汽车企业中，使用机器人的冲压生产线已经使用得十分广泛，但是一些小型的企业依然采用人工上下料的加工方式。本课题设计出一种成本低廉的用于小型钣金冲压的自动上下料机械手，可以实现钣金等物料自动上下料的功能。论文依据课题的任务要求以及技术指标，定下机械手臂的各项基本的技术参数，为整个机械手系统提供设计依据，并在此基础上，通过分析比较的方法提出机械手的四自由度关节的总体的结构布局，利用DH法建立所设计机械手的模型，并对机械手运动学的正逆解进

2、行求取，并且求解出机械手的雅克比矩阵，运用MATLAB数值仿真软件分析所设计机械手臂的工作空间。基于Solidworks对机械手总体结构进行设计，通过对机械手关节工作状况进行分析，选择了机械手各运动关节电机以及减速器的型号,并且对各运动关节的主要结构进行了详细的设计，完成部分关键零部件的校核，在论文中给出了典型关节结构的详细装配图.结合实际的工作情况，编写各关节的运动逻辑时序图。基于ADAMS对机械手臂实际的工作状况进行仿真，绘制出在运动过程中，各关节的扭力扭矩曲线变化图。利用ANSYA对机械手进行动静态分析，分别求出机械手的水平部件在小臂伸

3、出和缩回时前六阶的振动模态，以及机械手末端在自身重力的作用下的位移和吸取物料时末端的位移变化。基于坐标系广义位姿误差的矢量定义，提出机械手的广义误差模型，引入MDH法，推导求出采用连杆坐标系的广义几何误差，从而建立广义几何误差模型，利用MATLAB建立所设计机械手的误差模型，绘制出在给定的误差下，机械手臂末端误差随关节运动的变化曲线，通过改变角度误差和长度误差的大小，对比二者的变化对机械手末端位姿误差的影响。关键词：冲压机器人；结构设计；运动学分析；模态分析；误差分析-I-AbstractAbstractInconsiderationofth

4、edomesticlaborenvironment,policytransformationandenterprise’spressureofcompetition,theredemandsagreaturgentneedforautomatedproductionequipmentinsteadofworkers.Atpresent,insomelargeautocompanies,therobotspunchlinehasbeenusedwidely,butmanysmallcompaniesarestillusingmanualload

5、ing.Thispaperdesignsalow-costautomaticrobotforsmallsheetmetalstamping,whichcanachieveautomaticloadingandunloadingfunctions.Accordingtotheproject’srequirementsanddesignspecificationsmission,theauthoridentifiesthebasictechnicalparametersofthemechanicalarmtoprovidethebasisfort

6、heentirerobotsystem.Proposeafour-DOFmanipulatorbythemethodofanalysisandcomparison,UseDHmethodtoestablishthemathematicalmodelofthemanipulatorandfinishedforwardandinversekinematicssolutionoftherobot,aswellasthemanipulatorJacobianmatrix.Thendesigntherobot’sworkspacebasedonMATL

7、ABsoftwareandtheoverallstructureoftherobotbasedonSolidworks,selecttherobotmovementsjoint’smotorsandreducersbyanalyzingworkingconditions.Thedetailstructuredesignofthemovementjointsaregiven,showingatypicaljointstructuredetailedassemblydiagraminthepaperandfinishvirtualprototyp

8、edesignandassemblyofthebodystructureoftherobot.Simulatetheactualworkingconditionsb