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冲压是金属材料进行塑性加工的主要方法之一,在汽车行业中冲压产品占了汽车零部件的大多数。传统的冲压工艺采用手工送料方式,这种方式效率低、工人劳动强度大、安全隐患较大。为了适应高效生产的需要和保护工人的安全,大型企业在冲压设备上配置了自动上下料机器人,但目前大多数自动上下料机器人的设计周期长、研发费用高,从而限制了冲压自动化的发展。本文利用模块化设计的理论思想,探索一种自动上下料冲压机器人的模块化设计方法。从而缩短上下料机器人的生产研发周期,降低成本,使其能更高效、灵活的运用到冲压行业。 本课题介绍了模块化设计的相关概念,模块化设计理论的发展及趋势,研究了模块化总体设计流程以及模块化设计的原理和方法。在基于模块化设计理论分析和综合考虑冲压工艺要求的基础上,提出一种直角坐标式的自动上下料冲压机器人的模块化设计方法。利用功能分析的方法,根据不同模块的特性,对不同的模块进行分类、分析设计、计算选型,选取不同的设计方案进行组合、优化。运用SolidWorks软件对机器人进行三维建模。通过ADAMS软件建立虚拟样机模型并进行运动仿真,对机器人进行静力学、运动学和动力学分析,输出各部分的位移、速度、加速度和反作用力曲线,通过分析,验证理论分析的正确性。 最后在试验样机的基础上对自动上下料机器人的各项性能进行测试实验,通过现场分析和试验数据分析,验证模块化设计方法的合理性和正确性。从而为自动上下料机器人的模块化设计开发提供参考价值。