石材立體工藝制品雕刻機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、近年來(lái),石雕制品在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用越來(lái)越廣泛。石雕制品數(shù)量龐大,類(lèi)別繁多,屬于石材異型制品中的一個(gè)大類(lèi),但其加工的技藝要求和難度遠(yuǎn)高于其它類(lèi)型的石材制品,石雕制品的雕刻加工已成為石材行業(yè)提高產(chǎn)品附加值、擴(kuò)大國(guó)內(nèi)外貿(mào)易的重要手段。發(fā)展機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化雕刻加工,加快傳統(tǒng)藝術(shù)品的復(fù)制、傳承,已成為石材行業(yè)的重要工作。當(dāng)前,石材行業(yè)迫切需要石質(zhì)工藝品等的自動(dòng)化、智能化加工技術(shù)與裝備,以滿足行業(yè)迅速發(fā)展的需求。
　　 本文在借鑒

2、國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工業(yè)機(jī)器人技術(shù),消化吸收關(guān)鍵零部件技術(shù)的基礎(chǔ)上,立足國(guó)內(nèi)石材行業(yè)的現(xiàn)狀,合理規(guī)劃了石材立體工藝制品的功能需求、功能模塊、結(jié)構(gòu)形式及加工特點(diǎn),確定了石材雕刻機(jī)器人系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案;根據(jù)石材雕刻制品加工過(guò)程中產(chǎn)生的載荷特點(diǎn),設(shè)計(jì)完成了機(jī)器人系統(tǒng)的立柱結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)及腕部結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及選型;運(yùn)用D-H參數(shù)法,確定了其連桿的關(guān)節(jié)坐標(biāo)系及其齊次坐標(biāo)變換矩陣,完成了石材雕刻機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型的建立;利用solidwo

3、rks軟件完成了石材雕刻機(jī)器人系統(tǒng)的三維建模,利用ADAMS/View的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)仿真功能對(duì)其進(jìn)行了仿真分析,給出了典型運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下末端執(zhí)行器及各個(gè)關(guān)節(jié)的位移、速度及加速度等特性曲線,為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制及優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù):運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)中受力最復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺寸最大的立柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)靜態(tài)特性分析計(jì)算,掌握了其應(yīng)力、應(yīng)變分布狀況及其動(dòng)態(tài)特性,為功能部件的性能修改和優(yōu)化提供了參考依據(jù),為保證機(jī)器人系統(tǒng)的加工精度及使用性能奠定了