汽车轮罩分总成零件传送机械手的研制
发布时间：2022-08-29 18:37
随着我国生产制造业从制造大国向制造强国的升级转型,自动化生产线应用越来越普遍。在加工制造生产线中,运用机器人取代人工实现整个线体的自动化,各种各样的机械手的研制也受到高度重视。本文设计研究的零件传送机械手主要用于C519四门汽车后侧围轮罩总成的自动化生产线中,可以实现轮罩分总成零件的自动传送功能,解决了人工搬运效率低、稳定性差、成本高的问题,保证了产线生产节拍,提高了轮罩焊装的自动化程度。零件传送机械手的结构创新和工作性能的研究对于产线实现高度自动化具有十分重要的意义。（1）提出设计方案并对其进行优缺点对比,最终确定设计方案。本文在研究已有机械手的基础上,结合产线各个设备布局特点、零件传送具体要求,设计了一种跨度大、行程长、提升高度高的零件传送机械手,且具有两套能够独立运动与抓取零件的工作部件。本文机械手采用龙门型直角坐标系结构形式,利用变频器控制小车滚轮在工字钢轨道上的启停与正反转,实现机械臂横向移动,达到了降低生产制造成本要求,也增加了运动部件的稳定性。（2）对机械手关键零部件进行设计、校核并建立三维模型。本文根据产线生产节拍及其他设备布局特点,对整个机械手主体框架进行了结构设计,...
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题来源背景及意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 发展趋势
1.3 本文研究主要内容
2 传送机械手总体方案设计
2.1 传送机械手的性能指标
2.1.1 传送机械手的功能要求
2.1.2 设计要求与设计条件
2.1.3 夹爪的设计
2.2 传送机械手配置形式方案设计
2.2.1 龙门型直角坐标系机械手
2.2.2 倒挂型坐标机械手
2.2.3 悬臂型直角坐标机械手
2.3 传送机械手机械臂方案设计
2.3.1 齿轮齿条式方案
2.3.2 滚珠丝杠式方案
2.3.3 同步带轮方案
2.4 方案设计比较与确定
2.5 本章小结
3 传送机械手关键零部件设计与校核
3.1 直线轨道梁的计算
3.1.1 直线轨道设计的基本要求
3.1.2 直线轨道设计校核
3.1.3 轨道梁下翼缘折算应力计算
3.2 传送机械手立柱设计
3.2.1 机械手立柱截面选型
3.2.2 机械手立柱设计校核
3.3 传送机械手机械臂设计
3.3.1 机械臂结构设计
3.3.2 齿轮参数的选择
3.3.3 齿轮齿条的几何计算
3.3.4 机械臂齿轮齿条强度校核
3.3.5 机械臂电机的计算选型
3.4 传送机械手三维模型的建立
3.5 本章小结
4 传送机械手关键部件分析
4.1 有限单元法概述
4.1.1 有限元法历史
4.1.2 有限元法的基本概念
4.1.3 ANSYSWorkbench简介
4.1.4 静力学分析理论基础
4.2 传送机械手框架静力学分析
4.2.1 主体模型简化
4.2.2 主体网格划分及赋予材料属性
4.2.3 主体静力学计算结果与分析
4.3 传送机械手齿轮齿条静力学分析
4.3.1 齿轮齿条模型简化
4.3.2 网格划分及赋予材料属性
4.3.3 静力学分析数值结果
4.3.4 齿轮齿条应力分析
4.4 传送机械手主体瞬态分析
4.4.1 瞬态分析理论及求解方法
4.4.2 边界条件及载荷施加
4.4.3 瞬态分析计算结果
4.5 本章小结
5 传送机械手控制系统设计
5.1 机械手控制概述
5.1.1 机械手整体结构
5.1.2 机械手整体控制要求
5.2 PLC控制系统硬件选型
5.2.1 I/O点位统计
5.2.2 PLC硬件选型
5.2.3 传送机械手网络构架
5.3 传送机械手控制设计
5.3.1 系统工艺流程
5.3.2 TIA博途软件简介
5.3.3 控制系统的实现
5.3.4 人机交互界面设计
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 本文总结
6.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢
本文编号：3678808
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题来源背景及意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 发展趋势
1.3 本文研究主要内容
2 传送机械手总体方案设计
2.1 传送机械手的性能指标
2.1.1 传送机械手的功能要求
2.1.2 设计要求与设计条件
2.1.3 夹爪的设计
2.2 传送机械手配置形式方案设计
2.2.1 龙门型直角坐标系机械手
2.2.2 倒挂型坐标机械手
2.2.3 悬臂型直角坐标机械手
2.3 传送机械手机械臂方案设计
2.3.1 齿轮齿条式方案
2.3.2 滚珠丝杠式方案
2.3.3 同步带轮方案
2.4 方案设计比较与确定
2.5 本章小结
3 传送机械手关键零部件设计与校核
3.1 直线轨道梁的计算
3.1.1 直线轨道设计的基本要求
3.1.2 直线轨道设计校核
3.1.3 轨道梁下翼缘折算应力计算
3.2 传送机械手立柱设计
3.2.1 机械手立柱截面选型
3.2.2 机械手立柱设计校核
3.3 传送机械手机械臂设计
3.3.1 机械臂结构设计
3.3.2 齿轮参数的选择
3.3.3 齿轮齿条的几何计算
3.3.4 机械臂齿轮齿条强度校核
3.3.5 机械臂电机的计算选型
3.4 传送机械手三维模型的建立
3.5 本章小结
4 传送机械手关键部件分析
4.1 有限单元法概述
4.1.1 有限元法历史
4.1.2 有限元法的基本概念
4.1.3 ANSYSWorkbench简介
4.1.4 静力学分析理论基础
4.2 传送机械手框架静力学分析
4.2.1 主体模型简化
4.2.2 主体网格划分及赋予材料属性
4.2.3 主体静力学计算结果与分析
4.3 传送机械手齿轮齿条静力学分析
4.3.1 齿轮齿条模型简化
4.3.2 网格划分及赋予材料属性
4.3.3 静力学分析数值结果
4.3.4 齿轮齿条应力分析
4.4 传送机械手主体瞬态分析
4.4.1 瞬态分析理论及求解方法
4.4.2 边界条件及载荷施加
4.4.3 瞬态分析计算结果
4.5 本章小结
5 传送机械手控制系统设计
5.1 机械手控制概述
5.1.1 机械手整体结构
5.1.2 机械手整体控制要求
5.2 PLC控制系统硬件选型
5.2.1 I/O点位统计
5.2.2 PLC硬件选型
5.2.3 传送机械手网络构架
5.3 传送机械手控制设计
5.3.1 系统工艺流程
5.3.2 TIA博途软件简介
5.3.3 控制系统的实现
5.3.4 人机交互界面设计
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 本文总结
6.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢
本文编号：3678808
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