U殼搬運機械手的設計與仿真.pdf

1、機械手分為直角坐標型，極坐標型，圓柱坐標型以及多關節(jié)型。直角坐標型機械手可以用作各種自動化設備，完成如焊接、搬運、碼垛、裝配、噴涂等一系列工作。特別適用于多品種、大批量的柔性化作業(yè)，對于穩(wěn)定提高產(chǎn)品質量，提高勞動生產(chǎn)率和改善勞動條件起著十分重要的作用。
　　結合目前的國內外在該方向上的發(fā)展現(xiàn)狀以及生產(chǎn)線的具體要求，本文設計制作了一種冰箱U殼搬運機械手，其主要任務是將冰箱U殼從折U機中取出，旋轉90度后平放在輸送線上。該機械手可根據(jù)

2、U殼的型號自動改變其搬運軌跡以躲避障礙，同時系統(tǒng)具有過載保護、急停及報警等功能。
　　首先，搬運機械手的系統(tǒng)設計。利用三維設計軟件ProE對U殼搬運機械手的水平移動部分、豎直移動部分、開合橫梁及夾爪等部件進行了結構設計，同時利用二維設計軟件AutoCAD對各部件進行了零件圖與裝配圖的繪制；設計了各氣缸及吸盤的驅動回路以及用于抵消系統(tǒng)部分重力的氣動平衡回路；完成了系統(tǒng)操作電路的設計，傳感器的接線與配置以及PLC輸入輸出分配。

3、　　其次，有限元軟件仿真及控制軟件設計。利用ANSYS進行了小臂變形與應力校核、支撐架的模態(tài)與瞬態(tài)動力學分析以及連接臂尺寸的優(yōu)化設計；機械手采用PLC與觸摸屏聯(lián)合控制，控制方法為示教再現(xiàn)，示教方式為集中示教，根據(jù)U殼型號通過觸摸屏輸入運動參數(shù)使其按照相應的運動模式運行，同時將信息存儲在寄存器中以便再現(xiàn)所走路徑。
　　最后，系統(tǒng)實驗與調試。對機械手的硬件與軟件進行單機與聯(lián)機調試并經(jīng)實驗確定了各型號U殼的運行軌跡、速度、加速度等運動參