工业垃圾分拣机械手的设计及性能仿真研究

摘要

随着现代工业技术的发展,工业自动化程度越来越高,工业机械手是工业生产的必然产物,它是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要求握持工具进行操作的自动化技术设备。实践证明,工业机械手有工作强度高、灵活性强、准确可靠等优点,特别是在高温、低温、深水、宇宙放射性和其他有毒、污染环境条件下使用更显示出其优越性,因此在现代工业生产中有着广阔的应用前途。
　　本课题研究的目的是设计一款垃圾分拣机械手模型,模拟现场进行操作,一方面,为机电专业学生提供综合实训设备,另一方面,在试验成功基础上将其推广,投入生产,在工环卫企业使用,提高工业垃圾分拣效率,降低伤害风险。
　　在传统的产品设计与制造过程中,在进行产品设计之前要先进行概念和方案论证,随后制造实物样机进行实验,通过实验发现问题后修改设计和进行样机验证,形成设计—实验—设计—实验的循环过程,产品最终才能达到所要求的性能。
　　本课题调研了烟台地区垃圾场的垃圾情况,在市场调研基础上进一步分析、研究了国内外该类机械手的设计技术、发展状况,确定垃圾分拣机械手要实现的功能,从而确定垃圾分拣机械手的基本结构;然后采用CAD软件和SOLDWORKS相结合的设计方法,对垃圾分拣机械手的机械部分和电气部分进行设计。通过三维建模,制成虚拟样机,对机械手模型进行仿真模拟,对机械手的重要零部件进行有限元分析,进一步优化设计,最终形成工业垃圾分拣机械手设计原型样机。

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1 绪论

1.1 国内外机械手的现状

1.2 Solid Works的发展历史及简介

1.3 研究目的和内容

2 垃圾分拣机械手的设计

2.1 三维（X、Y、Z）运动机械的设计

2.2旋转底座的设计

2.3 机械手的手部结构设计

2.4 传动部分的设计

2.5机械手的PLC控制的设计

3 机械手的模拟仿真和优化设计

3.1机械手装配体的干涉检查

3.2机械手装配体的模拟仿真

3.3机械手中重要零部件设计和优化设计

4 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果