電解銅機械手設(shè)計及運動學(xué)仿真分析.pdf

1、近年來，隨著計算機技術(shù)和機械手研究的迅速發(fā)展，不同用途的機械手在各自領(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)合國內(nèi)外機械手發(fā)展和研究現(xiàn)狀，對應(yīng)用于銅冶煉行業(yè)的機械手進(jìn)行設(shè)計和分析。應(yīng)用情況說明，機械手應(yīng)用于電解銅制造加工過程中，提高了生產(chǎn)自動化水平，降低了成本，節(jié)約資源，其應(yīng)用前景廣泛，對傳統(tǒng)電解銅技術(shù)改進(jìn)和幫助具有重要的實際意義。
　　首先，根據(jù)銅電解生產(chǎn)工藝的技術(shù)要求，確定電解銅機械手的各項基本技術(shù)參數(shù)，為機

2、械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供依據(jù)。在參考相關(guān)機械手結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了電解銅機械手的整體方案和作業(yè)節(jié)拍。電解銅機械手是四自由度關(guān)節(jié)型機械手，所有關(guān)節(jié)均采用轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，確定采用伺服電機和諧波減速器的傳動方案。運用UG軟件對機械手進(jìn)行了具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計，進(jìn)行了幾何模型構(gòu)造、裝配。
　　其次，運用D-H法建電解銅機械手的數(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)出該機械手的運動學(xué)方程，求解其運動學(xué)正解和逆解，得到合理的關(guān)節(jié)參數(shù)。
　　運用

3、UG和ADAMS對設(shè)計的電解銅機械手模型進(jìn)行運動仿真，主要是對該機械手進(jìn)行逆向運動分析，在ADAMS后處理模塊中輸出數(shù)據(jù)，得到電解銅機械手各關(guān)節(jié)角速度、角加速度曲線，仿真結(jié)果表明，電解銅機械手結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足功能要求，機構(gòu)運行平穩(wěn)。運動學(xué)仿真驗證了運動學(xué)理論推導(dǎo)的合理性，表明運用ADAMS軟件對電解銅機械手進(jìn)行運動學(xué)仿真的正確性。
　　最后運用HyperWorks軟件對電解銅機械手關(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