堆垛机械手是冶金行业普遍使用的,用于20Kg铝锭连续铸造机组中的专用设备。本文研究的对象是应用于铝锭铸造过程中的堆垛机械手,结合实际工况环境,分析了原有堆垛机工作中影响生产效率的因素,提出了改进的方案,通过虚拟技术和传统经验理论设计相结合,利用二维和三维工程设计软件AUTOCAD、Pro/Engineer对改进的堆垛机械手进行了虚拟设计和运动学和振动分析,验证设计的合理性,进而优化了结构,提高生产效率。 本课题以应用研究为侧重点,重点预知和掌握已设计完成的机械手结构的可行性、合理性。主要做了如下几方面工作: 1)研究现有堆垛机各工序的工作效率。分析各工序的工作效率并找出最主要影响效率的工序。 2)对上述最主要影响效率的工序,分析其影响效率的原因并提出新的解决方案,理论上论证其是否可行。 3)提出高效堆垛机新的总体设计方案,并进行方案论证,使其效率达到22t/h。 4)对新方案和其中关键部件进行结构设计,使其满足使用要求。 5)关键部件的运动进行数学理论建模,并进行机械系统动力学分析。以便后序利用分析取得的数据,进行该部件中重要零件的优化设计。 6)利用pro/Engineer建立新设计的关键部件三维模型并虚拟装配,检查其设计在装配工艺、空间运动上是否正确,并将错误改正,减少产品开发周期,节约成本。