基于Solidworks的焊接机械手的系列化设计
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
作者简介 ：龙燕华（１９６２一），男 ，工程 师 ，主要从 事地勘装 备的研发设 计 工作 。
先 进行 零件 建模 。 ２．１ 焊 接机 械手 的零 件建模
Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的零 件 建 模 是 以 草 图和 基 本 特 征 为 基 础 。它 的草 图绘 制尤 其 简单 ，在绘 制 的 过 程 中设 计 者不 需要 考 虑 尺寸 ，而 只需 要 绘 制 基 本 形 状 。因 为 以尺 寸为 驱动 的 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ草 图 ，便 于设 计者 随时 修 改 。在零 件 建模 的过 程 中 ，主要 应 该 考 虑 的 是 设 计者意图的表达形式 ，因为 同一零件在三维建模 过 程 中 ，可能有 多 种建 模 方 法 Ｊ。 因而 ，最 恰 当 、最 简 单 的建模 方式 ，是 一个好 的设 计 者 应该 追 求 的方 向 。 焊 接机 械手包 含有 基 座 、连 杆机 构 、连 接套 和焊 接 头 四大部分 。其 零 件 构 成 主 要 为 轴 类 、齿 轮 和基 本 杆 和 座类零 件 ，不涉及 机 架类 焊件 和 钣 金件 ，建 模 过 程 比较简单 。齿轮和 轴类 三维 建 模 时分 别 可 以采 用 的 两 种设计 方法 ：对 于齿 轮 ，一 种 方法 是 先利 用 拉 伸 特 征 生成齿 轮 圆柱形 齿坯 ，然 后再 利 用 扫描 切 除 、拉 伸 切 除或者 放 样 切 除方 法 切 除齿 槽 的部 分 ；第 二 种 方 法 是先在 草 图 中绘 制 出齿 轮 的二 维 齿 廓 线 ，然后 通 过拉 伸特 征 ，得 到 齿 轮 的实 体 模 型 。对 于直 齿 圆柱 齿轮来说 ，由于其端面的形状便是齿廓 的轮廓形状 ， 所 以在本 文 中 所绘 制 的直 齿 轮 均 采 用 了这 种 方 法 。 对于轴类的三维建模设计 ，一种方法是 采用草 图旋 转 而成 ，另 一种 方法 是对 各轴 段 依 次拉 伸 凸 台而成 ， 然后 切 除键 槽 。其 中轴 上 的长 槽 的 创 建 时 ，可 采 用 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ草 图中 的直槽 口。零 件 建模 过 程 中，应 该 养 成 良好 的 习惯 ，及 时定 义 零 件 的名 称 、材料 、颜 色
第 ２９卷 第 ４期 ２０１３年 ８月
湖 南有 色金 属
ＨＵＮＡＮ ＮＯＮＦＥＲＲＯＵＳ ＭＥＴＡＬＳ
６１
· 机械设备 ·
基 于 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的 焊 接 机 械 手 的 系列化 设 计
龙 燕 华
（湖北省地 质勘 查装备 中心 ，湖北 武汉 ４３００３４）
摘 要 ：主要介 绍使 用 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ平 台来对一种焊接机 械手进行 建模 、装 配 、优化 和系列 化 的方 法。 该设计主要包括 以下 五个部 分 ：利用 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ软件基于特征 的实体建模方法 ，完 成三维零件模 型 ； 利用 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ基于配合 的强 大装 配 功能 ，完 成装 配 ，并对 关键 零部 件进 行干 涉检 查 ；利用 Ｓｏｌｉｄ— ｗｏｒｋｓ的 Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ插件进行分析 优化 ；利 用 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的工程 图模块 生成 工 程 图；利 用 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ 的参 数化 建模 和零件系列化功能 ，迅速完成系列化设计 。 关键 词 ：Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ；焊接机械 手 ；设计 ；分析 ；系列化 中 图 分 类 号 ：ＴＨ１３１．２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００３—５５４０（２０１３）０４—００６１—０３
１ ＳｏｌｉｄLeabharlann ｏｒｋｓ简介 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ软 件 是 世 界 上 第 一 个 基 于 Ｗｉｎｄｏｗｓ 开发 的三 维 ＣＡＤ 系 统 … 。 功 能强 大 、易 学 易 用 、技 术创新是 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的三大特点 ，使得 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ成 为 领先 的 、主 流 的 三 维 ＣＡＤ 解 决 方 案 。Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ 能够 提供 不 同 的设 计 方 案 、减 少 设 计 过 程 中 的错 误 以及 提 高 产 品质 量 。 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ不 仅 提 供 如 此 强 大 的功 能 ，同时 对每 个工 程师 和 设计 者 来 说 ，操 作 简单 方便 、易 学易 用 。
利 用 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ这 样 的新 一 代 数 字 化 、虚 拟化 、 智 能化 设计 平 台来 完 成 设 计 工 作 ，能 够 更 直 观 地 呈 现零 件 的形 态 ，更 迅 速地完 成 零 件 建模 和装 配 ，更 有 效 地进 行运 动 和 动 力 分 析 ，更 便 捷 地 进 行更 改 和 系 列 化 ，从 而 缩短 了产 品 的设 计 周 期 ，提 高 了产 品 的可 靠性 ，保 证 了产 品 开 发 的一 次 成 型 。这 样 也 为企 业 节省了大量 的人力 、物力 和财力 ，降低开发成本 ，增 强快 速 应对 市场 、积极 参 与竞 争 的能力 。
第 ４期
龙 燕 华 ：基 于 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的 焊接机 械手 的 系列化 设计
６３
０ 翅豳 翩 巍 ｌⅫ焖
餐擞 ｌ》
Ｆｒｏｎｔ
Ｔ雄
Ｒ
０ ｅ鸭舯
０ 固 嗍 吨黔
图 ５ 系 列 化 设 计 表
３ 结 语
利用 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ对焊 接机 械 手进 行三 维设 计 ，包 含 了零 件建 模 、搭 建 装配 体 、仿 真 分 析 、工 程 图生 成 、 系列化 等 五个部 分 。三 维实 体设计直 观性强 、参 数化
２ 焊接机械手 的设 计与分析
Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ软件 本 身 提 供 了 自上 而 下 和 自下 而 上两 种设 计 方 法 ，两 种 方 法 各 有 自己 的优 点 和 不 同 的应 用 范 围。但 是 自上 而 下 的设 计方 法 对 软 硬件 的 要求 都很 高 ，因此 这里 采用 自下而 上 的设计 方 法 ，首
先 进行 零件 建模 。 ２．１ 焊 接机 械手 的零 件建模
Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的零 件 建 模 是 以 草 图和 基 本 特 征 为 基 础 。它 的草 图绘 制尤 其 简单 ，在绘 制 的 过 程 中设 计 者不 需要 考 虑 尺寸 ，而 只需 要 绘 制 基 本 形 状 。因 为 以尺 寸为 驱动 的 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ草 图 ，便 于设 计者 随时 修 改 。在零 件 建模 的过 程 中 ，主要 应 该 考 虑 的 是 设 计者意图的表达形式 ，因为 同一零件在三维建模 过 程 中 ，可能有 多 种建 模 方 法 Ｊ。 因而 ，最 恰 当 、最 简 单 的建模 方式 ，是 一个好 的设 计 者 应该 追 求 的方 向 。 焊 接机 械手包 含有 基 座 、连 杆机 构 、连 接套 和焊 接 头 四大部分 。其 零 件 构 成 主 要 为 轴 类 、齿 轮 和基 本 杆 和 座类零 件 ，不涉及 机 架类 焊件 和 钣 金件 ，建 模 过 程 比较简单 。齿轮和 轴类 三维 建 模 时分 别 可 以采 用 的 两 种设计 方法 ：对 于齿 轮 ，一 种 方法 是 先利 用 拉 伸 特 征 生成齿 轮 圆柱形 齿坯 ，然 后再 利 用 扫描 切 除 、拉 伸 切 除或者 放 样 切 除方 法 切 除齿 槽 的部 分 ；第 二 种 方 法 是先在 草 图 中绘 制 出齿 轮 的二 维 齿 廓 线 ，然后 通 过拉 伸特 征 ，得 到 齿 轮 的实 体 模 型 。对 于直 齿 圆柱 齿轮来说 ，由于其端面的形状便是齿廓 的轮廓形状 ， 所 以在本 文 中 所绘 制 的直 齿 轮 均 采 用 了这 种 方 法 。 对于轴类的三维建模设计 ，一种方法是 采用草 图旋 转 而成 ，另 一种 方法 是对 各轴 段 依 次拉 伸 凸 台而成 ， 然后 切 除键 槽 。其 中轴 上 的长 槽 的 创 建 时 ，可 采 用 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ草 图中 的直槽 口。零 件 建模 过 程 中，应 该 养 成 良好 的 习惯 ，及 时定 义 零 件 的名 称 、材料 、颜 色
第 ２９卷 第 ４期 ２０１３年 ８月
湖 南有 色金 属
ＨＵＮＡＮ ＮＯＮＦＥＲＲＯＵＳ ＭＥＴＡＬＳ
６１
· 机械设备 ·
基 于 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的 焊 接 机 械 手 的 系列化 设 计
龙 燕 华
（湖北省地 质勘 查装备 中心 ，湖北 武汉 ４３００３４）
摘 要 ：主要介 绍使 用 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ平 台来对一种焊接机 械手进行 建模 、装 配 、优化 和系列 化 的方 法。 该设计主要包括 以下 五个部 分 ：利用 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ软件基于特征 的实体建模方法 ，完 成三维零件模 型 ； 利用 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ基于配合 的强 大装 配 功能 ，完 成装 配 ，并对 关键 零部 件进 行干 涉检 查 ；利用 Ｓｏｌｉｄ— ｗｏｒｋｓ的 Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ插件进行分析 优化 ；利 用 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的工程 图模块 生成 工 程 图；利 用 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ 的参 数化 建模 和零件系列化功能 ，迅速完成系列化设计 。 关键 词 ：Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ；焊接机械 手 ；设计 ；分析 ；系列化 中 图 分 类 号 ：ＴＨ１３１．２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００３—５５４０（２０１３）０４—００６１—０３
１ ＳｏｌｉｄLeabharlann ｏｒｋｓ简介 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ软 件 是 世 界 上 第 一 个 基 于 Ｗｉｎｄｏｗｓ 开发 的三 维 ＣＡＤ 系 统 … 。 功 能强 大 、易 学 易 用 、技 术创新是 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的三大特点 ，使得 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ成 为 领先 的 、主 流 的 三 维 ＣＡＤ 解 决 方 案 。Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ 能够 提供 不 同 的设 计 方 案 、减 少 设 计 过 程 中 的错 误 以及 提 高 产 品质 量 。 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ不 仅 提 供 如 此 强 大 的功 能 ，同时 对每 个工 程师 和 设计 者 来 说 ，操 作 简单 方便 、易 学易 用 。
利 用 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ这 样 的新 一 代 数 字 化 、虚 拟化 、 智 能化 设计 平 台来 完 成 设 计 工 作 ，能 够 更 直 观 地 呈 现零 件 的形 态 ，更 迅 速地完 成 零 件 建模 和装 配 ，更 有 效 地进 行运 动 和 动 力 分 析 ，更 便 捷 地 进 行更 改 和 系 列 化 ，从 而 缩短 了产 品 的设 计 周 期 ，提 高 了产 品 的可 靠性 ，保 证 了产 品 开 发 的一 次 成 型 。这 样 也 为企 业 节省了大量 的人力 、物力 和财力 ，降低开发成本 ，增 强快 速 应对 市场 、积极 参 与竞 争 的能力 。
第 ４期
龙 燕 华 ：基 于 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的 焊接机 械手 的 系列化 设计
６３
０ 翅豳 翩 巍 ｌⅫ焖
餐擞 ｌ》
Ｆｒｏｎｔ
Ｔ雄
Ｒ
０ ｅ鸭舯
０ 固 嗍 吨黔
图 ５ 系 列 化 设 计 表
３ 结 语
利用 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ对焊 接机 械 手进 行三 维设 计 ，包 含 了零 件建 模 、搭 建 装配 体 、仿 真 分 析 、工 程 图生 成 、 系列化 等 五个部 分 。三 维实 体设计直 观性强 、参 数化
２ 焊接机械手 的设 计与分析
Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ软件 本 身 提 供 了 自上 而 下 和 自下 而 上两 种设 计 方 法 ，两 种 方 法 各 有 自己 的优 点 和 不 同 的应 用 范 围。但 是 自上 而 下 的设 计方 法 对 软 硬件 的 要求 都很 高 ，因此 这里 采用 自下而 上 的设计 方 法 ，首