電解銅機(jī)械手設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析.pdf

1、近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械手研究的迅速發(fā)展，不同用途的機(jī)械手在各自領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。本文在介紹電解銅生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)外機(jī)械手發(fā)展和研究現(xiàn)狀，對(duì)應(yīng)用于銅冶煉行業(yè)的機(jī)械手進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析。應(yīng)用情況說明，機(jī)械手應(yīng)用于電解銅制造加工過程中，提高了生產(chǎn)自動(dòng)化水平，降低了成本，節(jié)約資源，其應(yīng)用前景廣泛，對(duì)傳統(tǒng)電解銅技術(shù)改進(jìn)和幫助具有重要的實(shí)際意義。
　　首先，根據(jù)銅電解生產(chǎn)工藝的技術(shù)要求，確定電解銅機(jī)械手的各項(xiàng)基本技術(shù)參數(shù)，為機(jī)

2、械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。在參考相關(guān)機(jī)械手結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了電解銅機(jī)械手的整體方案和作業(yè)節(jié)拍。電解銅機(jī)械手是四自由度關(guān)節(jié)型機(jī)械手，所有關(guān)節(jié)均采用轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，確定采用伺服電機(jī)和諧波減速器的傳動(dòng)方案。運(yùn)用UG軟件對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行了幾何模型構(gòu)造、裝配。
　　其次，運(yùn)用D-H法建電解銅機(jī)械手的數(shù)學(xué)模型，在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上利用齊次變換矩陣推導(dǎo)出該機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，求解其運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和逆解，得到合理的關(guān)節(jié)參數(shù)。
　　運(yùn)用

3、UG和ADAMS對(duì)設(shè)計(jì)的電解銅機(jī)械手模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，主要是對(duì)該機(jī)械手進(jìn)行逆向運(yùn)動(dòng)分析，在ADAMS后處理模塊中輸出數(shù)據(jù)，得到電解銅機(jī)械手各關(guān)節(jié)角速度、角加速度曲線，仿真結(jié)果表明，電解銅機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足功能要求，機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)。運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)學(xué)理論推導(dǎo)的合理性，表明運(yùn)用ADAMS軟件對(duì)電解銅機(jī)械手進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真的正確性。
　　最后運(yùn)用HyperWorks軟件對(duì)電解銅機(jī)械手關(guān)鍵部位進(jìn)行靜力學(xué)有限元分析，例如大臂和小臂。目的是為