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装校机器人是装卸搬运机械中机械化、自动化、智能化较高的机电一体化产品,是多学科综合渗透运用的产物。随着近代工业机器人技术的发展,装校机器人技术日趋完善,在许多行业得到了广泛应用,它能够代替人类在危险、有毒、有害等恶劣环境下工作;能够代替人类从事繁重、单调的重复劳动;能够完成某些人类不可能完成的任务,减轻了人工的劳动,提高了工作效率。 本文所涉及的装校机器人是装校系统的核心组件,它不仅具有一般的搬运、装卸等功能,而且还具有调整光学模块空间姿态的功能,能够实现六自由度的运动,将模块精密准确的安装到安装位置上。 机械手作为装校机器人的执行机构,是实现装校机器人功能的关键。本文对整个装校系统的功能进行分解得出机械手的具体功能,并以此为依据结合本系统的特殊性对机械手进行了型选择,并对机械手进行了结构设计。 通过PROE软件建立了机械手的三维模型,再导入AnsysWorkbench软件中,模拟机械手的最大受力情况,对机械手进行结构静力学分析,得到了其等效变形和等效应力的大小和分布情况。发现机械手的应力和变形分布不平衡,存在很大的优化空间。在此基础上,对机械手进行了结构优化设计,以力臂的钢板厚度为优化参数求解出最优解,极大的减少了机械手的质量并改善了机械手的力学性能。 最后,为了验证机械手的安全可靠性,本文对机械手进行了可靠性分析。借助于有限元分析软件AnsysWorkbench的可靠性分析模块,定义各输入参数的分布函数,并定义机械手的失效条件,验证了机械手的可靠性,从而缩短了机械手的设计周期,提高了工作效率,具有十分重要的意义。