基于solidworks工业机器人设计

辽宁石油化工大学毕业设计（论文）Ｇｒaｄuatiｏn Pｒｏjeｃｔ（Ｔhｅsis)ｆor Ｕnｄergraｄｕaｔe of ＬＳHＵ题目基于SolidWoｒks工业机器人设计ＴＩTLE Ｂaｓe SoｌidWｏrks Iｎdustrial Equｉpmｅnt Human Ｄesign学院矿业工程学院Ｓchoｏl Ｓchooｌｏf Ｍining Enｇｉnｅering 专业班级机制1341Mａｊor&ClaｓsMechanisｍ134１姓名宋记峰ＮamｅＳonｇJiｆeng指导教师浦艳敏Sｕpervisor PｕYanmin2017年０６月2０日论文独创性声明本人所呈交的论文，是在指导教师指导下,独立进行研究和开发工作所取得的成果。

除文中已特别加以注明引用的内容外,论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的工作做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明并致谢。

本声明的法律结果由本人承担。

特此声明。

论文作者（签名)：2０17年６月２0日摘要在当代所有全自动高智能的制造区域,工业用的机械人本领是在这几十年里发展而来的。

工业机器手是工业机器人的一类,它们是通过自己的手臂和机械结构性能的双方的结合来完成任务的,各种动作是通过编程来实现的特征，尤其是机器人的智力和接受性[1]。

在保证精度情况下，能在多样环境下完成操纵能力,多功能自动定位控制和变化性的控制，能适应多个自由度,不同环境的作业有不同的机器人工作。

本文作为设计对象选择汽车生产线轴锻造搬运的机械手设计,设计了手和身体的各部分设计，机械手采用液压气缸臂驱动，使用SolｉｄWoｒks软件进行了组装图和零件图的设计，对机械手进行简单的3D造型、爆炸图、动漫。

关键词：SoliｄWorks；机械手;液压AbｓtractIｎtｈｅｆｉｅld of automatic manuｆacturｉng, indusｔrｉal roｂｏt techｎｏloｇy ha ｓbeｅn deveｌｏｐｅdｈere for decades. Ｉndustrial roboｔｈａndｉs a kinｄof in ｄustｒｉal roｂｏt, ｗhicｈｉs the compleｔiｏn of their ownｈumaｎaｎd ｍeｃhanicaｌstrucｔｕre and ｐerｆormance of bｏthｓideｓoｆtｈe tａsｋ, ｆor a variｅty oｆprｏgｒamminｇfeatureｓ, ｅsｐｅcｉａlly human ｉｎtｅlｌigence anｄaｄａｐtaｂiliｔy. Ｉｎthe casｅｏｆguaranteed aｃcuracy, the aｂility toｐerfoｒm manipulatｉon，auｔomatiｏn, positｉoning, ｃｏntrol, ａnｄchange iｎa ｖａrｉety of ｅｎviroｎments, the tａsｋｏf deｌiveriｎｇjｏｂｓin a wｉｄe varietｙof ｅｎｖiroｎｍents wiｔh vａryｉｎｇｄｅgrｅesｏf fｒeedom, ｉs ｓometｈｉng．The maniｐｕlaｔor design ｏｆautｏmobile ｐroducｔioｎspooｌhandling ｔhi ｓdrａft forgｉng aｓｔhe dｅsign oｂjｅct, ｔhｅdesigｎof eａcｈpart ｏf tｈe design of ｈanｄand boｄy, ｔhe meｃhanicａl hａnd ａdopts hydraulic ｃyliｎder ａｒm driｖe, SｏlidＷorks iｓuｓｅd tｏdesigｎthｅａssembly drawiｎｇand parts dｒawing, simpｌe 3Dｍｏdelinｇ,aｎimaｔion of theｍanｉpulator, explosiｏn ｄiaｇr ａm.Kｅywｏrds ：SoｌｉdＷｏｒｋｓ; Manipuｌator; Hydｒａuｌic pressｕre目录引言...................................................................................................１１总体方案设计 (4)１.１汽车半轴模锻生产线的总体方案 (4)1.2机器人总体方案 (6)2手臂的设计计算 (8)2．1 手臂直线运动的驱动力计算 (8)2.1.1手臂水平回转运动驱动力计算 (8)２.１.２手臂竖直升降运动驱动力计算 (11)2.2 手臂上下驱动的力矩计算 (12)2.3液压缸的选择 (13)2．３．１伸缩缸的选择 (13)2．3．2 摆动缸的选择 (15)2.4 手臂的结构及装配……………………………………………………………１７2.4.1连接摆动缸 (18)2.4.２安装伸缩缸………………………………………………………………１92.4.3手臂连接 (20)3机身设计………………………………………………………………………２23.1 机身材料选用 (22)3．2 机身结构设计…………………………………………………………………2２3.3 机械定位挡块设计 (24)３.３.1 竖直定位挡块……………………………………………………………2４3.３.2 水平定位挡块……………………………………………………………2５3．４机器人装配……………………………………………………………………2５4机器人Ｓo l iｄW o rｋｓ建模仿真 (27)4.１SolｉｄWｏｒks软件介绍…………………………………………………………２７４．２机器人SｏlidWoｒks三维建模及装配 (27)4．2.1 零件的建模………………………………………………………………２7 4．2．2 机器人装配………………………………………………………………3０4.３机器人ＳｏliｄＷorks运动仿真.........................................................3１结论 (34)参考文献 (35)致谢...................................................................................................3６附录 (37)引言目前在我国民营企业中的汽车行业名列前茅，近些年每个家庭都会拥有汽车导致汽车发展迅速。

跟着社会的不断发展再加上各行业的竞争导致汽车行业不断地生产新型汽车,以先进的系统漂亮的外形经济实惠的车去拓展市场。

汽车的零部件半轴是汽车重要的传力零件之一，它的零件工艺质量水准会导致车的产品发生问题。

那么问题来了，怎样提高半轴的质量呢?这是个值得研究重要的课题。

调查得知半轴模锻生产线时遇到的问题:生产过程中劳动力大；工作环境中的安全隐患；产量问题得不到固定；要对半轴模锻生产线进行智能化设计及改善。

自动生产线上的应用近些年频繁用到工业机器人技术。

工业机器人现已是工业中的扛把子,现在频繁的能在车间里看到自动化的设备配合生产,工业机器人的出现解决了人的劳动力，起作用搬运、组装、喷漆的操作。

它通过编程可以做重复的作业、多个自由度的操作。

工业机器人的工作是模拟人的手臂来工作。

其构造及系统组成分别是由控制器及伺服驱动系统,当然还有检测传感装置这几个重要的核心件组装而成,它的行动像人的工作一样、自动控制、编程可循环、可以完成各操纵的三维机电一体化的高机械设备的自动生产[2］。

更加适合与多品种、高质量、大批量的成产，因为工业机器人的在工厂的出现不仅仅保证了数量问题，更重要的是质量得到了无法想象的提高，所以工人地劳动力自然也随之改善,在工业生产中起到了很重要的地位。

在20世纪50年代末的美国由约瑟夫·英格伯格他们的团队一起研发出世界上的第一台工业机器人。

自从有了它之后我们多半工厂里的搬运工作、喷漆工作、焊接工作等都有它来代替。

在过十年之后人们开始重点研究它的外部传感器还有控制方面的使用方法。

随着科学的不断进步和发展机器人得到了更广泛的应用，慢慢出现在各行各业的机器人给我们带来了更全面的服务即使用。

在当代工业中,自动化设备已成为加工中心的不可缺少的地位生。

每个行业的自动化水平都在不断提高，当代加工中心都会有工业机器人的出现，它出现的目的都是为了高效率的生产及代替工人做工作中会高难度的危险工作。

现实中的例子有:汽车都是由零件组成,它的零件在生产过程中需要搬运，这个时候我们的工业机器人就起到了关键的作用，它可代取工人来作业,它甚至能把加工完的工件自动取出、自动包装、自动堆放以及卸货等。

现在中国的汽车生产中的冲压生产线就采用搬运机器人，这就实现了自动化生产。

在１995年中国辽宁省沈阳自动化研究所开始对只能生产系统加以研究，便开始实现使用工作,就在1997年中国长春一汽大众汽车车间的冲压生产线已经投入了自动化设备。

焊接机器人的出现提高了生产效率，在汽车制造业起到了至关重要的地位,因为车门的各个焊点都需要高难度、高精度、高质量的焊接。

弧焊的时候机器人必须拥有多个自由度这样确保证它质量。

点焊的时候能仔复杂空间作业,在焊接的位置数量得到了准确性的保障，要是工人难免会有漏洞的时候。

在英国的MＯＴOＭAN公司研究了两台高性能焊接机器人的设备。

它的出现为了生产新型Ｊaguar Saｌoon汽车制造过程中的需要,第１台有六个自由度以及一个手动地旋转工作台。

而第2台在它的基础上拥有标准的外形,自带报警器及电力线地载源,它的自由度也达到了六轴的机器人水平还有2个自动地工作台。

自从这两台设备的生产投入后,汽车的成产超出了预计。

生产零件后的组装是个复杂的工作,通常在装配的时候会遇到工件的误差,导致装配出现问题，自从工业机器人的出现解决了这难题还保证了自动组装的产量还提高了质量。

在1959年美国弄出世界第一台Unimaｔe工业机器人之后，它在发达的工业国家中得到极其广泛的应用。

有个非常典型的例子，在目前的日本可以算是工业机器人应用较为多的国家,而且所占有的数量达到了全地球的５0%左右。

没想到美国还没日本的数量多,但其技术水平还是非常高的。

我国的研发工业机器人工作在7０年代开始的，当时处于经济科学落后的状态,研究的结果较为迟钝,后来通过了20多年得变化世界工业变化,得到了国家的重视,开展全方面的迅速对它实行钻研。

在“七五”时期的时候国家在工业机器人方向做了两件特大的工程项目，投资在辽宁沈阳成立了“机器人国家研究中心”“智能机器人中心”，正是有关高校,机械工业和科学院参加了工业机器人的科技研究,取得了的进步。