【文章內(nèi)容簡介】 械擋塊定位 )系統(tǒng)組成?？刂葡到y(tǒng)有電氣控制和射流控制兩種，它支配著機械手按規(guī)定的程序運動， 并記憶人們 給予機械手的指令信息 (如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間 )，同時按其控制系統(tǒng)的信息對執(zhí)行機構發(fā)出指令，必要時可對機械手的動作進行監(jiān)視，當動作有錯誤或發(fā)生故障時即發(fā)出報警信號。 (二 )控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)是支配著工業(yè)機械手按規(guī)定的要求運動的系統(tǒng)。目前工業(yè)機械手的控制系統(tǒng)一般由程序控制系統(tǒng)和電氣定位 (或機械擋塊定位 )系統(tǒng)組成。控制系統(tǒng)有電氣控制和射流控制兩種，它支配著機械手按規(guī)定的程序運動，并記憶人們給予機械手的指令信息 (如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間 )，同時按其控制系統(tǒng)的信息對執(zhí)行機構發(fā)出指令，必要時可 對機械手的動作進行監(jiān)視，當動作有錯誤或發(fā)生故障時即發(fā)出報警信號。 (四 )位置檢測裝置 控制機械手執(zhí)行機構的運動位置，并隨時將執(zhí)行機構的實際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設定的位置進行比較，然后通過控制系統(tǒng)進行調(diào)整，從而使執(zhí)行機構以一定的精度達到設定位置 . 機械手的分類 工業(yè)機械手的種類很多，關于分類的問題，目前在國內(nèi)尚無統(tǒng)一的分類標準，在此暫按使用范圍、驅動方式和控制系統(tǒng)等進行分類。 (一 )按用途分 機械手可分為專用機械手和通用機械手兩種 : 專用機械手 XX 學院學士學位論文（設計）8 它是附屬于主機的、具有固定程序而無獨立控制系 統(tǒng)的機械裝置。專用機械手具有動作少、工作對象單一、結構簡單、使用可靠和造價低等特點，適用于大批量的自動化生產(chǎn)的自動換刀機械手，如自動機床、自動線的上、下料機械手和‘叻口工中心” 通用機械手 它是一種具有獨立控制系統(tǒng)的、程序可變的、動作靈活多樣的機械手。格性能范圍內(nèi)，其動作程序是可變的，通過調(diào)整可在不同場合使用，驅動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)是獨立的。通用機械手的工作范圍大、定位精度高、通用性強，適用于不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量自動化的生產(chǎn)。通用機械手按其控制定位的方式不同可分為簡易型和伺服型兩種 :簡易型以“開一關” 式控制定位，只能是點位控制 :可以是點位的，也可以實現(xiàn)連續(xù)軌控制， 伺服型具有伺服系統(tǒng)定位控制系統(tǒng)， 一般的伺服型通用機械手屬于數(shù)控類 型。 (二 )按驅動方式分 液壓傳動機械手 是以液壓的壓力來驅動執(zhí)行機構運動的機械手。其主要特點是 :抓重可達幾百公斤以上、傳動平穩(wěn)、結構緊湊、動作靈敏。但對密封裝置要求嚴格，不然油的泄漏對機械手的工作性能有很大的影響，且不宜在高溫、低溫下工作。若機械手采用電液伺服驅動系統(tǒng)，可實現(xiàn)連續(xù)軌跡控制，使機械手的通用性擴大，但是電液伺服閥的制造精度高，油液過濾要求嚴格，成本高。 氣壓傳動機械手 是以壓縮空氣的壓力來驅動執(zhí)行機構運動的機械手。其主要特點是 :介質李源極為方便，輸出力小，氣動動作迅速，結構簡單，成本低。但是，由于空氣具有可壓縮的特性，工作速度的穩(wěn)定性較差，沖擊大，而且氣源壓力較低，抓重一般在 30公斤以下，在同樣抓重條件下它比液壓機械手的結構大，所以適用于高速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進行工作。 機械傳動機械手 即由機械傳動機構 (如凸輪、連桿、齒輪和齒條、間歇機構等 )驅動的機 XX 學院學士學位論文（設計）9 械手。它是一種附屬于工作主機的專用機械手，其動力是由工作機械傳遞的。它的主要特點是運動準確可靠 ，用于工作主機的上、下料。動作頻率大，但結構較大，動作程序不可變。 電力傳動機械手 即有特殊結構的感應電動機、直線電機或功率步進電機直接驅動執(zhí)行機構運動的械手，因為不需要中間的轉換機構，故機械結構簡單。其中直線電機機械手的運動速度快和行程長，維護和使用方便。此類機械手目前還不多，但有發(fā)展前途。 (三 )按控制方式分 點位控制 它的運動為空間點到點之間的移動，只能控制運動過程中幾個點的位置，不能控制其運動軌跡。若欲控制的點數(shù)多，則必然增加電氣控制系統(tǒng)的復雜性。目前使用的專用和通用工業(yè)機械手均屬于此類。 連續(xù)軌跡控制 它的運動軌跡為空間的任意連續(xù)曲線，其特點是設定點為無限的，整個移動過程處于控制之下，可以實現(xiàn)平穩(wěn)和準確的運動，并且使用范圍廣，但電氣控制系統(tǒng)復雜。這類工業(yè)機械手一般采用小型計算機進行控制。 本課題研究的內(nèi)容 本論文主要研究運用 SolidWorks 對 轎車車門裝配機械手 進行設計 ， 在設計過程中，了解 SolidWorks 的各種功能。 SolidWorks 公司成立于 1993 年，由 PTC 公司的技術副總裁與 CV公司的副總裁發(fā)起，總部位于馬薩諸州的康克爾郡（ Concord,Massachusetts）內(nèi)。當初的目標是希望在每一個工程師的 桌面 上提供一套具有生產(chǎn)力的實體模型設計系統(tǒng)。從1995 年推出第一套 SolidWorks 三維機械設計 軟件 至今已經(jīng)擁有位于全球的辦事處，并經(jīng)由 300 家經(jīng)銷商在全球 140 個國家進行銷售與分銷該產(chǎn)品。 1997 年 ，Solidworks 被 法國 達索（ Dassault Systemes）公司收購，作為達索中端主流市場的主打品牌。 SolidWorks 軟件是世界上第一個基于 Windows 開發(fā)的三維 CAD系統(tǒng)。由于技術創(chuàng)新符合 CAD 技術的發(fā)展潮流和趨勢， SolidWorks 公司于兩年間成為CAD/CAM 產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務狀況和用戶支持使得 SolidWorks 每 XX 學院學士學位論文（設計）10 年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技 術創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽。該系統(tǒng)在 19951999年獲得全球微機平臺 CAD 系統(tǒng)評比第一名。從 1995 年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎。其中僅從 1999 年起， 美國 權威的 CAD 專業(yè)雜志 CADENCE 連續(xù) 4年授予SolidWorks最佳編輯獎，以表彰 SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡明。至此， SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它， 設計師大大縮短了設計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。 由于 SolidWorks 出色的技術和市場表現(xiàn)，不僅成為 CAD 行業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為 華爾街 青睞的對象。終于在 1997 年由法國 達索公司 以三億一千萬美元的高額市值將 SolidWorks 全資并購。公司原來的風險投資商和股東，以一千三百萬美元的風險投資，獲得了高額的回報，創(chuàng)造了 CAD行業(yè)的世界紀錄。并購后的SolidWorks 以原來的品牌和管理技術隊伍繼續(xù)獨立運作，成為 CAD 行業(yè)一家高素質的專業(yè)化公司。 SolidWorks 三維機械設計軟件也成為達索企業(yè)中最具競爭力的CAD 產(chǎn)品。 由于使用了 Windows OLE 技術、直觀式設計技術、先進的 parasolid 內(nèi)核 （由劍橋 提供）以及良好的與 第三方軟件 的集成技術。 SolidWorks 成為全球裝機量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的 SolidWorks 軟件使用許可約 28萬，涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè) 、日用品 /消費品、離散制造等分布于全球 100 多個國家的約 3 萬 1千家企業(yè)。在教育市場上，每年來自全球 4， 300 所教育機構的近 145， 000名學生通過 SolidWorks 的培訓課程。 據(jù)世界上著名的人才招聘網(wǎng)站檢索，與其它 3D CAD 軟件相比， SolidWorks相關的招聘廣告比其它軟件的總合還要多，這一事實說明了越來越多的工程師和設計者使用 SolidWorks 三維軟件，越來越多的企業(yè)需要 SolidWorks 人才。Solidworks 軟件功能強大，易于操作，界面人性化，技術創(chuàng)新，組件繁多是SolidWorks 的五大特點。使得 SolidWorks 三維軟件成為目前全球領先的三維 CAD解決方案。 SolidWorks 在設計時能夠為用戶提供不同的設計方案，通過方案的篩選，工程師能從中選擇合適的方案，從而在設計過程中降低設計的錯誤以及提高產(chǎn)品質量。在目前市場上所見到的三維 CAD 解決方案中， SolidWorks 是設計過程比較簡便又通俗易懂的軟件之一。它不僅提供如此人性化的系統(tǒng)，同時對每個工 XX 學院學士學位論文（設計）11 程師和設計者，乃至整個機械行業(yè)提供了良好的發(fā)展基礎。 SolidWorks 軟件是世界上第一個基于 Windows 開發(fā)的三維 CAD 系統(tǒng)，由于技術創(chuàng)新符合 CAD技術的發(fā)展潮流和趨勢， SolidWorks 公司于兩年間成為 CAD/CAM 產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務狀況和用戶支持使得 SolidWorks 每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽。該系統(tǒng)在 19951999 年獲得全球微機平臺 CAD系統(tǒng)評比第一名；從 1995 年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎，其中僅從 1999 年起，美國權威的 CAD 專業(yè)雜志 CADENCE 連續(xù) 4年授予 SolidWorks 最佳編輯獎，以表彰 SolidWorks 的創(chuàng)新、活力和簡明。至此， SolidWorks 所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它， 設計師 大大縮短了設計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。由于 SolidWorks 出色的技術和市場表現(xiàn)，不僅成為 CAD 行業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為華爾街青睞的對象。終于在 1997 年由法 國達索公司 以三億一千萬美元的高額市值將 SolidWorks 全資并購。公司原來的風險投資商和股東，以一千三百萬美元的風險投資，獲得了高額的回報，創(chuàng)造了 CAD行業(yè)的世界紀錄。并購后的 SolidWorks 以原來的品牌和管理技術隊伍繼續(xù)獨立運作，成為 CAD 行業(yè)一家高素質的專業(yè)化公司， SolidWorks 三維機械設計軟件也成為達索企業(yè)中最具競爭力的 CAD 產(chǎn)品。 由于使用了 Windows OLE 技術、直觀式設計技術、先進的 parasolid 內(nèi)（由劍橋 提供）以及良好的與 第三方軟件 的集成技術， SolidWorks 成為全球裝機量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的 SolidWorks 軟件使用許可約 28萬，涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品 /消費品、離散制造等分布于全球 100 多個國家的約 3 萬 1千家企業(yè)。在教育市場上，每年來自全球 4， 300 所教育機構的近 145， 000名學生通過 SolidWorks 的培訓課程。 據(jù)世界上著名的人才網(wǎng)站檢索，與其它 3D CAD 系統(tǒng)相比，與 SolidWorks 相關的招聘廣告比其它軟件的總和還要多，這比較客觀地說明了越來越多的工程師使 用 SolidWorks，越來越多的企業(yè)雇傭 SolidWorks 人才。據(jù)統(tǒng)計，全世界用戶每年使用 SolidWorks 的時間已達 5500 萬小時。在美國，包括 麻省理工學院 （ MIT）、斯坦福大學 等在內(nèi)的著名大學已經(jīng)把 SolidWorks 列為制造專業(yè)的必修課，國內(nèi)的一 些大學（教育機構）如 哈爾濱工業(yè)大學 、 清華大學 、 浙江工業(yè)大學 、 浙江大學 、 XX 學院學士學位論文（設計）12