【摘 要】
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冲压加工在机械加工中占据着重要的作用,据统计,全世界的钢材中60%~70%是板材,而这其中绝大部分是经过冲压生成成品的。另外,据统计汽车零部件中40%以上的是金属板材冲压件。
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冲压加工在机械加工中占据着重要的作用,据统计,全世界的钢材中60%~70%是板材,而这其中绝大部分是经过冲压生成成品的。另外,据统计汽车零部件中40%以上的是金属板材冲压件。但是,在冲压加工过程中,压机实际上工作的时间不到10%,其它大部分的时间都用在上下料上了。目前,机械手上下料是主要的上下料方法,机械手的好坏直接影响到冲压加工的效率,所以,开发出一种高效实用的上下料机械手是很有意义的。本文针对某大型国企的冲压生产线,结合串联机构具有工作空间大和并联机构具有承载力强的特点,提出了一种串并混联的冲压上下料机械手,该机械手主要由大臂、中臂、小臂和端拾器组成。其中,大臂采用U+2UPS的并联机构,中臂采用平行四边形机构,小臂采用双菱形机构,大臂、中臂和小臂通过串联连接起来,从而得到本文分析研究的串并混联冲压上下料机械手。本文对该串并混联机械手的构型进行了设计,并对正反解进行了求解,利用极坐标搜索法得出了机械手的工作空间并对工作空间进行优化;通过矢量积法和微分法求解出机构的速度雅克比矩阵,并用条件数这一判断指标对机构的速度传递性能进行判断;根据机械手的实际工作环境和工作要求,对机械手进行轨迹规划从而实现其高效的上下料;对机械手进行力学分析,验证机械手的力学传递性能良好;通过对机械手虚拟样机的仿真,得出机械手的各项性能变化曲线,从而验证本文设计的冲压上下料机械手方案的可行性。
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