機(jī)械臂是工業(yè)機(jī)器人的重要形式,被廣泛地應(yīng)用在鍛造生產(chǎn)這種環(huán)境比較惡劣的場(chǎng)所。針對(duì)企業(yè)特定生產(chǎn)條件,設(shè)計(jì)了一種鍛造專用機(jī)械臂,該機(jī)械臂可以周期性地完成將加熱爐上的鍛件搬運(yùn)到鍛造臺(tái)上的動(dòng)作,具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）在深入研讀國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)際工況確定機(jī)械臂為四自由度圓柱坐標(biāo)型。然后對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行了方案設(shè)計(jì),通過(guò)受力分析對(duì)比了兩種手爪方案,對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并對(duì)動(dòng)力裝置進(jìn)行了選型計(jì)算,最后應(yīng)用SolidWorks對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行了三維裝配體建模。（2）在軟件Adams中建立了機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)仿真模型,得到了機(jī)械臂末端執(zhí)行器的軌跡和運(yùn)動(dòng)學(xué)曲線,驗(yàn)證了機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性和靈活性。然后對(duì)手爪的兩種結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行仿真,得到了兩種方案的驅(qū)動(dòng)力仿真結(jié)果。最后通過(guò)仿真得到了機(jī)械臂四個(gè)關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力矩,驗(yàn)證了驅(qū)動(dòng)裝置理論計(jì)算的正確性。（3）首先通過(guò)有限元分析軟件ANSYS Workbench對(duì)機(jī)械臂整體進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)熱分析,仿真結(jié)果表明局部溫度過(guò)高,根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)機(jī)械臂的手爪、上臂等結(jié)構(gòu)進(jìn)行了更改材料、涂抹隔熱層等防熱處理,保證了機(jī)械臂零件正常工作。然后對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行了五個(gè)動(dòng)作周期... 

【文章來(lái)源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

959年美國(guó)生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)械臂Unimate

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1.2川崎BX100S工業(yè)機(jī)器人韓國(guó)的工業(yè)機(jī)器人行業(yè)開(kāi)始于上個(gè)世紀(jì)末期，十年左右的時(shí)間就形成了自己的工業(yè)機(jī)器人體系，工業(yè)機(jī)器已經(jīng)被應(yīng)用在汽車的生產(chǎn)等工業(yè)化生產(chǎn)領(lǐng)域[24]。近年來(lái)，韓國(guó)為發(fā)展其工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，相繼出臺(tái)了包括“839”戰(zhàn)略計(jì)劃、“IT839”計(jì)劃在內(nèi)的眾多發(fā)展計(jì)劃[25]，政府將智能機(jī)器人作為其發(fā)展的核心技術(shù)之一。除了以上國(guó)家以外，瑞士ABB工業(yè)機(jī)器人，德國(guó)庫(kù)卡機(jī)器人都是全球知名的工業(yè)機(jī)器人品牌，德國(guó)的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量和應(yīng)用水平僅次于日本。這些公司的產(chǎn)品在全球機(jī)器人市場(chǎng)占據(jù)著舉足輕重的作用[26]。1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)在1970年左右才開(kāi)始對(duì)工業(yè)機(jī)器人的研究工作，工業(yè)機(jī)器人的重要性逐漸增加，我國(guó)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的重視程度也逐漸加大，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)不斷取得進(jìn)步，在一些理論研究和應(yīng)用方面擁有自己獨(dú)到的地方[27]。在我國(guó)科研人員的鉆研下，一些技術(shù)難題被攻克。以新松機(jī)器人為代表的科技公司，和以清華大學(xué)為代表的高校涌現(xiàn)出來(lái)，如圖1.3為新松機(jī)器人開(kāi)發(fā)的協(xié)作機(jī)器人。

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.3新松機(jī)器人SCR3協(xié)作機(jī)器人近年來(lái)，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域取得了一系列最新研究成果，浙江大學(xué)的吳文杰等人設(shè)計(jì)了一種210Kg的工業(yè)機(jī)器人，特點(diǎn)是模塊化設(shè)計(jì)思路，把工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)分解成很多不同規(guī)格的模塊，將這些模塊組合起來(lái)就能得到不同規(guī)格的工業(yè)機(jī)器人[28]。燕山大學(xué)許允斗等人創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了一種混聯(lián)工業(yè)機(jī)器人，該工業(yè)機(jī)器人擁有五個(gè)自由度，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將優(yōu)化設(shè)計(jì)的思想穿插其中，最后針對(duì)混聯(lián)工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)了全新的方法搜索工作空間[29]。西安理工大學(xué)的楊世強(qiáng)等人在設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人過(guò)程中采用減重孔設(shè)計(jì)方案，并通過(guò)有限元的方法計(jì)算不同方案的應(yīng)力應(yīng)變規(guī)律，對(duì)比不同方案，成功通過(guò)這種方法實(shí)現(xiàn)了工業(yè)機(jī)器人質(zhì)量的減少[30]。東北大學(xué)的張進(jìn)偉嘗試?yán)眯滦徒Y(jié)構(gòu)件對(duì)平面關(guān)節(jié)機(jī)器人進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用三維軟件進(jìn)行建模，對(duì)完成的模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和有限元分析，該機(jī)器人的結(jié)構(gòu)得到一定的改善[31]。東北大學(xué)的孫龍飛等人提出了一種新型工業(yè)機(jī)器人，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中采用平行四邊形機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，機(jī)器的負(fù)載和剛度均有所改善[32]。哈爾濱工業(yè)大學(xué)的趙凱等人創(chuàng)新的提出了一種采用中空走線的被動(dòng)關(guān)節(jié)和遠(yuǎn)心機(jī)構(gòu)的腹部微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，驗(yàn)證了機(jī)器人的穩(wěn)定性和靈活性[33]。熱加工領(lǐng)域的自動(dòng)化生產(chǎn)近年來(lái)成為研究的熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界也取得了很多學(xué)術(shù)成果。大連理工大學(xué)的胡平教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)設(shè)計(jì)了中國(guó)第一條熱成型批量生產(chǎn)線，在這條生產(chǎn)線中便利用機(jī)械臂在加熱爐和鍛壓機(jī)之間搬運(yùn)鍛件[34]。機(jī)械科學(xué)研究總院張振設(shè)計(jì)了一種熱成型機(jī)械臂，根據(jù)工件的熱學(xué)和力學(xué)性質(zhì)設(shè)計(jì)出機(jī)械臂末端結(jié)構(gòu)，保證了工件在搬運(yùn)過(guò)程中的可靠性[35]。清華大學(xué)的何文?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3300125