solidworks实例教程——三自由度并联机器人及其零件图工程图

轴承坯料搬运机械手的设计摘要机械手是一种机械技术与电子技术相结合的高技术产品。

采用机械手是提高产品质量与劳动生产率，实现生产过程自动化，改善劳动条件，减轻劳动强度的一种有效手段。

它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术装备。

机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和生产自动化水平。

工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期、频繁、单调的操作，采用机械手是有效的；此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其它有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广阔的发展前途。

本课题的主要内容是采用机械设计原理，进行三自由度搬运机械手的设计，熟悉三自由度机械手的运用场合和相关的设计步骤。

机械手可以代替很多重复性的体力劳动，从而减轻工人的劳动强度，提高生产效率。

结合三自由度设计的各方面的知识，在设计过程中学会怎样发现问题．解决问题.研究问题。

并且在设计中融入自己的想法和构思，提高自己的创新能力。

尽力使机械手使用方便，结构简单。

关键词：机械手，输送工件，搬运，三自由度- 1 - / 47ABSTRACTManipulator is a mechanical technology and electronic technology with the combination of high technology products. Using manipulator is to improve product quality and productivity, and realize the automatic production process, improve working conditions, and reduce labor intensity of a kind of effective method. It is an imitation of the upper part of the human body function, according to the predetermined requirement or parts transportation holding tools for operation of the automation technology and equipment. Robots can replace the hands of heavy labor, significantly reduce the labor intensity, improve working conditions, and improve labor productivity and production automation level. Industrial production often appears in the handling of the heavy and long-term, frequent, drab operation, USES the manipulator is effective; In addition, it can be in high temperature, low temperature, deep water, the universe, radioactive and other toxic, pollution environment conditions operation, more shows its superiority, with broad prospects.This topic is the main content of the mechanical design principle of the design of the three doff carrying manipulator, familiar with three degrees of freedom of the manipulator using occasions and related design steps. Robots can replace a lot of repeatability of physical labor, so as to reduce the labor intensity, improve production efficiency. Combined with three degrees of freedom all aspects of design knowledge, in the design process learn how to find out the problem to solve problems. And in the design idea and into their idea, improve their innovation ability. Try to make robots easy to use simple structure.Key Words: Manipulator, conveying work piece, handling, three degrees of freedom目录摘要................................................................ - 1 - ABSTRACT.............................................................. - 2 - 1 绪论................................................................ - 5 -1.1机械手的历史.................................................. - 5 -1.2 机械手的组成.................................................. - 6 -1.3 机械手的分类.................................................. - 7 - 第2章搬运机械手机构总体方案设计..................................... - 9 -2.1 搬运机械手设计要求............................................ - 9 -2.2 基本设计思路.................................................. - 9 -2.2.1 系统分析................................................ - 9 -2.2.2 总体设计框图........................................... - 10 -2.2.3 搬运机械手的基本参数................................... - 11 -2.3 搬运机械手结构设计........................................... - 11 -2.3.1 搬运机械手坐标形式的选择............................... - 11 -2.4 机械手材料的选择............................................. - 12 -2.5机械臂的运动方式............................................. - 12 -2.6 搬运机械手驱动与控制系统分析................................. - 13 -2.6.1 驱动方式的选择......................................... - 13 -2.6.2 控制系统的选择......................................... - 13 -3 搬运机械手机械结构设计与计算....................................... - 14 -3.1 搬运机械手手爪设计........................................... - 14 -3.2 搬运机械手手臂设计........................................... - 14 -3.2.1 伸缩机械臂的设计....................................... - 14 -3.2.2 升降机械臂的设计....................................... - 15 -3.2.3 旋转机械臂的设计....................................... - 17 -3.3 手部设计计算............................................. - 17 -3.4 腕部设计计算............................................. - 21 -3.5 液压驱动系统设计......................................... - 22 -3.6机身结构的设计........................................... - 24 -3.6.1 电机的选择............................................. - 25 -3.6.2 螺柱的设计与校核....................................... - 25 -3.6.3 机座的机械结构示意图................................... - 26 -4 搬运机械手控制系统的设计........................................... - 28 -4.1 PLC简介..................................................... - 28 -4.2 PLC工作原理................................................. - 28 -4.3 PLC机型的选择............................................... - 28 -4.3.1 PLC机型的选择......................................... - 28 -4.3.2 所选PLC的参数......................................... - 29 -- 3 - / 474.4 PLC控制面板的拟定........................................... - 30 -4.5 机械手工艺过程和控制方案的确定............................... - 31 -4.5.1 明确工艺要求........................................... - 31 -4.5.2 确定工艺流程........................................... - 31 -4.5.3 传感器选择............................................. - 34 -4.5.4 确定I/O点数........................................... - 34 -4.6 PLC程序编写................................................. - 35 -4.6.1 总体程序设计思路....................................... - 35 -4.6.2手动程序的编写......................................... - 36 -4.6.3 复位程序的编写......................................... - 37 -4.6.4 自动控制程序的编写..................................... - 39 -5 结论............................................................... - 42 - 参考文献............................................................. - 43 - 致谢............................................................... - 44 -附录：含全套CAD图纸如下，如需联系作者QQ 4013398281 绪论随着人类科技的进步，社会经济的发展，机器人学成为近几十年来迅速发展的一门综合学科。

SolidWorks_工程图操作教程SolidWorks是一款广泛应用于机械工程领域的三维建模软件，能够帮助工程师们设计、分析和制造各种产品。

在工程设计中，工程图是非常重要的一环，它通过使用标准符号和标记，以二维形式展示出产品的尺寸、形状和其他必要信息。

在SolidWorks中，我们可以通过几个简单的步骤来创建和操作工程图。

下面将为您介绍一些常用的工程图操作。

首先，打开SolidWorks并选择一个新的零件文件。

然后，在设计界面中，单击“新建主视图”按钮，选择想要创建工程图的平面，例如前视图。

接下来，选择一个合适的尺寸比例，将其应用于所选平面。

这将自动创建一个基本的前视图。

然后，我们可以根据需要添加其他视图。

在“基本视图”选项卡中，可以选择添加上视图、左视图、右视图、后视图等。

只需单击所需的视图按钮，然后在平面上单击选择要添加视图的位置。

同样，选择适当的尺寸比例。

这将自动生成所选视图。

接下来，我们可以使用SolidWorks的标注工具来添加尺寸和文字。

在“注释”选项卡中，可以选择添加尺寸、注释和其他文字。

只需单击所需的工具按钮，然后将鼠标移到所需的位置并单击选择。

完成后，输入所需的尺寸或文字，并按需更改其属性和样式。

此外，SolidWorks还提供了大量的符号库，可以用于添加标准符号和特殊符号。

在“标记”选项卡中，可以选择特殊符号工具，例如度数符号、直径符号和直线符号。

选择所需的符号，然后将鼠标移到所需的位置并单击选择。

同样，可以更改符号的属性和样式。

在创建工程图时，还需要注意一些额外的操作。

例如，可以使用虚线来表示隐藏的线条，使用线宽来区分不同类型的线条（如中心线、分割线等），使用剖视图来显示内部细节等。

在“注释”选项卡中，可以找到这些额外的操作选项，并根据需要进行选择和使用。

最后，保存并打印工程图。

在“文件”选项卡中，选择“另存为”并选择所需的文件格式来保存工程图。

确保选择适当的文件名和保存位置。

目录摘要 (2)第1章引言 (6)1.1. 我国机器人研究现状 (8)1.2. 工业机器人概述： (9)1.3. 本论文研究的主要内容 (10)第2章机器人方案的设计 (15)2.1. 机器人机械设计的特点 (15)2.2. 与机器人有关的概念 (15)2.3. 工业机器人的组成及各部分关系概述 (16)2.4. 工业机器人的设计分析 (17)2.5. 方案设案 (18)2.6. 自由度分析 (18)2.7. 机械传动装置的选择 (20)2.7.1. 滚珠丝杠的选择 (20)第3章零部件设计与建模 (22)3.1. Croe软件介绍 (22)3.2. 关键零部件建模 (22)3.3. 各部分的装配关系 (36)第4章仿真分析 (39)第5章致谢 (43)参考文献 (44)摘要工业技术水平是工业用机器人现代化水平的重要指标，从研究和研究领域发展的结论，提高现代产业的要求，提高产业控制和控制任务的复杂性，提出了很高的要求。

理论上，我国末期输送能力和定位精确度高、小误差、惯性误差、反应速度快、工业工作并行、快速准确、现有工业工程预计会进一步增加，本文将研究并行研究、实用化并行以企业工学实用化为目标。

从摩擦接口、外乱和不确定性来看，如果没有连锁和动力学模型化的负担，传统的控制战略将难以得到基于控制有效性模型的预期。

通常，与一系列平行于更复杂的运动模型相比，动态测试和控制机制将更加复杂。

因此，有必要研究并联机构的动力学建模及其控制问题。

这是一个新的机器人，机器人的刚性。

承载能力高。

高精度。

小负荷的重量。

具有良好的性能和广泛的应用，是robotów.spokojnie系列的补充。

有一个固定的一部分，在特点和实验室条件下的动力学加速度（重力加速度），.终端控制机制，原来的三角洲是最有效的机制平行安装“电子项目机器人是机器人的控制和规划动力学研究的基础上，发挥着重要的作用，在“.badania kinematykę反向动力学和由简单到przodu.odwrotnie相对平行前进，kinematykę相对skomplikowane.na结构分析的基础上，建立了三角洲机器人模型，机器人的机器人。

S o l i d W o r k s零件图与工程图的制作集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#零件图与工程图模板的制作打开SW，新建一个零件（以任意一个零件图模板打开就行）。

打开文件属性选项。

如下图填写摘要信息相关内容。

完成后点击确定关闭窗口。

打开属性编辑器——开始菜单找到属性标签编制程序 2016。

在打开的属性标签编制程序里面可以看到左边一栏里有组框、文本框、列举、号数、复选框和单选框。

这些可以直接拖到中间的自定义属性里面进行设置，根据所设置的状态选择不同的类型。

最右边的类型里面需要选择是给零件、装配体还是工程图的自定义属性文件。

这里我们选择零件。

拖出一个文本框到组框里面来。

在控制属性中进行参数设置：标题-即此文本框显示的内容；在自定义属性特性里面：名称-即在调用此文本框内容时的引用值；类型里面可以设置文本、日期等；数值-即是需要填写的话就不填，如果引用系统属性如日期、重量的时候，直接选择即可。

编辑后如下图，内容和前面摘要信息相关内容一致。

点击保存按钮，为自定义属性文件命名一个名字。

记住在电脑中保存的位置。

一般为C:\ProgramData\SOLIDWORKS\SOLIDWORKS 2016\templates打开SW软件的选项面板，点击文件位置。

选择自定义属性文件。

更改属性文件的路径到你创建的新的属性文件目录，如果里面已经含有路径，添加按钮为灰色不可选状态，将现有路径删除，此时添加按钮变为可选状态，重新添加自定义属性文件（刚才属性标签编制程序保存的文件）到该目录。

完成后点击确定按钮。

回到SW界面，点击最右边的属性设置，弹出属性设置面板。

此时之前编辑的属性会自动显示出来。

如果需要，手动填写相关内容。

因为现在是制作模板，不需要填写任何内容。

另存为零件图模板，至此零件图模板制作完毕。

记住保存路径，一般为C:\ProgramData\SOLIDWORKS\SOLIDWORKS 2016\templates\自定义GB零件图模板工程图中创建与零件图属性相连新建SW工程图，以A4格式图纸为例。

solidworks实例教程——三自由度并联机器人及其零件图工程图
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
三自由度并联机器人工程图
一、装配体工程图：
1）进入工Solidworks ，新建工程图
，
2）编辑图纸格式：自定义图纸大小420mm×297mm，绘制边框：矩形距离各边线为10mm。

3）从装配体创建工程图，选择创建主视图，剖视面A和B，局部放大视图C和D，并建立等轴测图。

整体图如下：
4）添加标注：
在剖视图A-A和局部放大视图上添加主要尺寸，以及配合尺寸，并添加重要平面的表面粗糙度，如下图所示：
5）生成材料明细表，并生成零件序号：
6）添加其余表面粗糙度符号，并添加技术要求，如下图：
二、BASE工程图
1）进入工Solidworks ，新建工程图
，图纸可调用已有图纸。

2）插入主视图，俯视图和左视图，并添加局部放大视图A。

如图：
3）在各个视图上使用智能尺寸添加尺寸：
4）添加一个剖面视图，使用样条曲线选择要剖切的部分，并设置剖切深度，形成的局部剖视图如下：
5）标注表面粗糙度，并注明其余表面粗糙度，再添加技术要求：
6）填写表格，完成的工程图如下：
三、球副底座零件工程图
1）新建工程图，并调入现有图纸，插入模型并选择球副底座零件图，然后生成如图的主视图，轴测图，以及全剖视图A-A：
2）添加尺寸标注，表面粗糙度标注，如图：
3）添加其余粗糙度符号，和技术要求,并填写表格：。

三自由度并联机器人设计一、上平台设计：(1)新建：打开solidworks软件，进入界面以后点击新建，选择新建“零件”。

(2)草图绘制，选择前视基准面，进入草图绘制界面。

(3)绘制草图：●使用多边形工具绘制正三角形。

●绘制R=50的圆作为构造线，用直线连接三角形定点和圆心作为构造线上，以两构造线的交点为圆心，绘制R=5的小圆，并使用圆周陈列，阵列角度为120度，形成1个小圆。

●再如图画出图中的矩形，剪去不必要的线，尺寸如图。

再使用一次圆周陈列，在三角形的三个角上形成相同的矩形框。

（4）使用特征工具栏中的拉伸，拉伸后形成的实体如图：(4)在拉伸后的实体上的一个面上画一个如图的两个矩形。

(5)如图拉伸20mm，(6)做出如图草图，尺寸见图示：(7)拉伸2mm，结果如图示：重复上述过程，做出图示实体：（8）在图示面上，用实体引用工具引用上图绘制的半圆，并画一半径为5mm的园，圆心与半圆圆心重合，如图示：拉伸切除，完全贯穿，最终如图示：二、下平台设计：草图绘制正三角形时，同上平台的做法，做一半径为100mm的圆，其他做法参考上平台，尺寸如图示：最终结果如图：三、球形头杆件设计（1）在草图中绘制R=6的圆。

（2）拉伸成，深度350，形成圆柱体。

（3）在圆柱的一个底面上绘制R=3的圆，拉伸，深度为10mm。

（4）使用特征——圆顶，选择小圆柱凸台的底面进行添加圆顶，长度为13mm。

四、杆件1设计：(1)草图上绘制R=6mm的圆，并拉伸，深度为350mm，形成圆柱如图：(2)使用草图工具中的矩形工具，在拉伸后的圆柱的一个底面上绘制如图所示的矩形，尺寸约束如图所示。

(8)凸台拉伸，深度设置为5mm。

如图：(9)其余步骤参照球形头杆件的做法，拉伸尺寸为5mm，切除圆半径为5mm，绘出图示实体：(10)最终实体绘制结果如图：五、杆件2设计：1.基本同杆件1一致，只是圆柱拉伸为300mm，生成图示实体：2．选择圆柱底面为草图基准面。

1、打开程序双击Solidworks2012图标，打开solidworks2012程序。

2、球副底座的绘制过程1）新建文档单击“文件”按钮，选择“新建”。

在出现的对话框中双击选择“单一设计零部件的3D展现”。

2）绘制草图①单击前视基准面，选择“草图绘制”进入草图。

②在草图绘制工具栏中，选择“圆”，在绘图区以原点为圆心，以任意长为半径画圆。

设置圆直径为200mm。

3）拉伸底座单击特征工具栏中的“拉伸凸台/基体”，在左侧设定参数，拉伸深度为20mm，4）绘制草图①单击凸台上表面，选择“草图绘制”进入草图。

②在草图绘制工具栏中，选择“圆”，在绘图区以原点为圆心，以任意长为半径画圆。

设置圆直径为24mm。

5）拉伸凸台单击特征工具栏中的“拉伸凸台/基体”，在左侧设定参数，拉伸深度为20mm，6）绘制草图①单击凸台上表面，选择“草图绘制”进入草图。

②在草图绘制工具栏中，绘制草图如图。

7）旋转切除单击特征工具栏中的“旋转切除”，旋转中心线为直线。

8）圆周阵列单击“工具”→“草图工具”→“圆周阵列”，进入圆周阵列。

在左侧设定要阵列的数量为3，从草图中选择要阵列的实体为步骤7）所得实体。

单击“确认”，退出阵列。

效果如图。

4）保存保存文档为“球副底座”。

3、球副杆的绘制过程1）新建文档单击“文件”按钮，选择“新建”。

在出现的对话框中双击选择“单一设计零部件的3D展现”。

2）绘制草图1①单击前视基准面，选择“草图绘制”进入草图。

②在草图绘制工具栏中选择“圆”，以原点为圆心，任意长为半径绘制一个圆形。

③选择“智能尺寸”为圆形添加尺寸，直径为30mm。

④单击“退出草图”完成草图绘制。

3）拉伸在特征工具栏中选择“拉伸凸台/基体”，在左侧设定拉伸长度为90mm。

单击“确认”，退出特征编辑。

4）绘制草图2①单击上一步拉伸出的圆柱的一个端面，选择“草图绘制”，进入草图编辑。

②在草图绘制工具栏中，选择“圆”，以原点为圆心，以任意长为半径画圆。

三自由度并联机器人三自由度并联机器人步骤一：介绍三自由度并联机器人的概念首先，我们需要明确三自由度并联机器人的概念。

三自由度并联机器人是指具有三个运动轴的机器人系统，每个轴都可以运动。

这种机器人系统通常由三个平行连杆组成，每个连杆都可以绕相应的轴进行旋转或平移运动。

步骤二：解释三自由度并联机器人的工作原理三自由度并联机器人的工作原理可以通过以下步骤来解释。

首先，机器人系统的每个连杆都与一个电机相连，电机可以通过控制系统进行控制。

当电机转动时，连杆也会随之运动。

其次，机器人系统的末端执行器可以根据操作需求进行安装，例如夹持工具、传感器等。

最后，通过控制系统的指令，可以控制机器人系统的每个轴的运动，从而实现所需的操作任务。

步骤三：探讨三自由度并联机器人的应用领域三自由度并联机器人在许多领域都有广泛的应用。

例如，在工业生产中，它可以用于精确装配、焊接、喷涂等操作。

在医疗领域，它可以用于手术辅助、病人康复训练等任务。

在事领域，它可以用于侦查、拆弹等危险任务。

此外，三自由度并联机器人还可以用于空间探索、科学研究等领域。

步骤四：分析三自由度并联机器人的优势和挑战三自由度并联机器人具有许多优势。

首先，它可以实现多轴并联，提高机器人系统的稳定性和精度。

其次，由于每个轴都可以控制，机器人系统具有较高的灵活性和适应性。

此外，三自由度并联机器人还具有较小的体积和较低的能耗，适用于空间有限的环境。

然而，三自由度并联机器人也面临一些挑战。

首先，由于每个轴都需要单独控制，控制系统的复杂度较高。

其次，由于机器人系统的运动轨迹相对复杂，需要进行精确的运动规划和控制。

此外，机器人系统的结构较为复杂，对于设计和维护人员的要求较高。

步骤五：展望三自由度并联机器人的未来发展三自由度并联机器人在未来有着广阔的发展前景。

随着控制技术和传感技术的不断进步，机器人系统的运动控制和精度将得到进一步提高。

此外，随着人工智能技术的发展，三自由度并联机器人将能够更好地适应复杂的工作环境和任务需求。

solidworks机电一体化设计实例一个典型的solidworks机电一体化设计实例可以是设计一个自动售货机。

这个自动售货机由一个结构框架、一个电气控制系统和一个商品储存系统组成。

下面我们将分别介绍设计这三个系统的具体过程。

第一步，设计结构框架。

首先，我们需要定义自动售货机的形状和尺寸，然后在solidworks中创建一个新的装配体来表示整个售货机。

我们从下往上设计，先设计底部的支架。

我们使用solidworks设计工具来创建3D图形来描述组成框架的零件，包括支架、自动门、储物箱、货道等。

我们可以使用solidworks的装配模块来组装零部件，并测试它们的运动和交互。

完成后，我们可以对整个售货机进行检查和优化，以确保其各部分之间的贴合度和其他相关性能。

第二步，设计电气控制系统。

电气控制系统通常由以下部分组成：传感器、执行器、电路板、控制面板等。

我们可以使用solidworks的电气模块来设计和集成这些电气元件。

例如，在控制面板上我们可以添加按钮和显示器，以及相应的电路板，完成自动售货机的电气控制系统设计。

第三步，设计商品储存系统。

商品储存系统实际上是整个自动售货机的核心部分。

在solidworks中，我们可以设计不同尺寸和形状的商品储物箱，包括数据收集器、货仓、货道、退款槽等。

我们可以将这些元件组装成一个整体，以确保零部件之间的贴合和运动的自由度。

总之，solidworks机电一体化设计可以用于设计各种机器和设备，而自动售货机只是其中一个典型的应用。

solidworks设计工具能够将结构、电气和机械部件集成到一个完整的系统当中，利用几何模型、虚拟装配和模拟功能进行测试和优化，让设计人员更快速、更高效地完成机械设计。