芯片檢測中的自動吸取傳動系統(tǒng)設(shè)計及仿真含SW三維及7張CAD圖.zip
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任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(論文)題目:芯片檢測中的自動吸取傳動系統(tǒng)設(shè)計及仿真一、畢業(yè)設(shè)計(論文)內(nèi)容及要求(包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、達到的指標(biāo)和應(yīng)做的實驗等) 設(shè)計內(nèi)容與要求:(1) 查閱相關(guān)資料,了解課題的背景、意義及國內(nèi)外發(fā)展慨況,并根據(jù)文獻資料分析該系統(tǒng)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)或難點,將其作為復(fù)雜工程問題并對照畢業(yè)要求對應(yīng)的能力指標(biāo)點進行研究和設(shè)計。(2) 對不完全齒輪的傳動裝置進行探討,針對自動上料的傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式進行研究,設(shè)計相應(yīng)的機械結(jié)構(gòu),在方案設(shè)計階段,應(yīng)通過多種方案比較,選擇綜合性能較優(yōu)的方案。(3) 進行材料分析,調(diào)研收集有關(guān)資料,理解進料系統(tǒng)設(shè)計方案、原理,學(xué)習(xí)cad設(shè)計軟件,考慮采用三維軟件等工具設(shè)計仿真相應(yīng)的進料系統(tǒng)的關(guān)鍵動作;(4) 設(shè)計方案和技術(shù)路線應(yīng)從項目管理角度出發(fā),對相關(guān)產(chǎn)品或企業(yè)進行市場調(diào)研,其間注意遵守相關(guān)法律、職業(yè)道德規(guī)范,考慮對社會、環(huán)境的影響,并對所設(shè)計的系統(tǒng)進行技術(shù)經(jīng)濟性分析或成本估算。(5) 完成主要受力的計算、二維工程圖、三維建模、非標(biāo)零件圖,并完成相應(yīng)的設(shè)計說明書。二、完成后應(yīng)交的作業(yè)(包括各種說明書、圖紙等)1. 畢業(yè)設(shè)計論文一份(不少于1.5萬字);2. 外文譯文一篇(不少于5000英文單詞);3. 設(shè)計過程中的所有計算方法及結(jié)果;4. 繪制零件圖、裝配圖、及分析計算效果三、完成日期及進度自2017年2月20日起至2017年6月4日止,共15周。進度安排:2.203.10 搜集、閱讀資料,調(diào)研、完成英文翻譯,寫綜合報告(文獻綜述)、給出設(shè)計總體方案。3.113.12 中期答辯。3.134.5 學(xué)習(xí)相關(guān)軟件運用,根據(jù)答辯結(jié)果修改完成總體設(shè)計方案。4.64.20 設(shè)計詳細方案,計算選型。4.215.15 完成各工程圖、三維模型的設(shè)計。5.165.20 撰寫畢業(yè)論文(注意格式要求)。5. 216.2 審查整改畢業(yè)論文、做ppt、準備論文答辯。6.36.4 論文答辯。 四、主要參考資料(包括書刊名稱、出版年月等):1 劉安靜,周文玲. 洗瓶機進瓶機構(gòu)的設(shè)計分析J.輕工機械 2005.2 成大先. 機械設(shè)計手冊(第四版)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社 2002.3 黃錫愷,鄭文緯. 機械原理M.北京:高等教育出版社 1985.4 羅慶生,韓寶玲. 現(xiàn)代仿生機器人設(shè)計M.北京:電子工業(yè)出版社 2008.5 梁英. 全自動對夾式洗瓶機J.食品與機械 2000. 系(教研室)主任: (簽章) 年 月 日 學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo): (簽章) 年 月 日畢業(yè)設(shè)計題 目芯片檢測中的自動吸取傳動系統(tǒng)設(shè)計及仿真學(xué)生姓名學(xué) 號系 部專 業(yè)班 級指導(dǎo)教師二一八年X月摘要在芯片產(chǎn)品開發(fā)的整個流程中,可測試性設(shè)計對于提高產(chǎn)品可靠性和成品率是不可忽略的。因此,正確的設(shè)計并不能保證制造出來的芯片就一定能夠正常的工作。在制造過程中由于制造工藝和制造環(huán)境等多種原因,可能會使制造后的電路出現(xiàn)各種各樣的物理缺陷問題,比如線與線之間或者層與層之間出現(xiàn)短路,線與線之間出現(xiàn)開路等,這些都會導(dǎo)致制造后的電路與預(yù)期的結(jié)果不一樣,而不能正確的工作。如果故障芯片已經(jīng)裝在了PCB上,可能會造成整個PCB維修甚至更換,這種更換的成本是相當(dāng)大的,所以出場前進行完整的測試是相當(dāng)重要的,雖然為提高芯片制作質(zhì)量做出了很大的努力,卻不可避免的出現(xiàn)制作故障和生產(chǎn)出廢品。本次設(shè)計為芯片檢測中的自動吸取傳動裝置的設(shè)計,芯片檢測中的自動吸取傳動裝置主要包括兩個部分組成,分為:間隙傳動機構(gòu)芯片轉(zhuǎn)移圓盤和上料機械手。本次設(shè)計首先選取適合的間隙傳動機構(gòu)和機械手結(jié)構(gòu),然后根據(jù)確定的方案完成整個芯片檢測中的自動吸取傳動裝置的設(shè)計,最后利用三維軟件SOLIDWORKS完成整個機構(gòu)的建模與仿真。關(guān)鍵詞:芯片;檢測;自動吸??;傳動裝置;上料;機械手;仿真AbstractIn the whole process of chip product development, testability design is not negligible for improving product reliability and yield. Therefore, the correct design does not guarantee that the chip will be able to work normally. In the manufacturing process, a variety of physical defects may be caused by the manufacturing process and the manufacturing environment, such as a short circuit between lines and lines or between layers and layers, and open circuits between lines and lines, which will lead to a different circuit from the expected results. But not the right job.If the fault chip has been installed on the PCB, it may cause the entire PCB maintenance and even replacement. The cost of the replacement is quite large, so it is very important to carry out a complete test before coming out. Although a great effort has been made to improve the quality of the chip, the failure and production of waste can not be avoided.This design is the design of the automatic transmission device in the chip detection. The automatic transmission device in the chip detection consists of two parts, which are divided into the gap transmission mechanism chip transfer disc and the feeding manipulator. This design first selects the suitable clearance transmission mechanism and the manipulator structure, and then completes the design of the automatic transmission device in the whole chip detection according to the determined scheme. Finally, the 3D software SOLIDWORKS is used to complete the modeling and Simulation of the whole mechanism.Key words: chip; detection; automatic absorption; transmission device; charging; manipulator; simulation目錄摘要IAbstractII第一章 緒論11.1課題研究的意義11.2 芯片檢測技術(shù)國內(nèi)的發(fā)展21.3機械手國內(nèi)外的發(fā)展與趨勢41.3.1 國內(nèi)工業(yè)機械手研究現(xiàn)狀41.3.2國外工業(yè)機械手研究現(xiàn)狀61.3.3 發(fā)展趨勢71.4 課題完成的內(nèi)容7第二章 芯片檢測中的自動吸取傳動裝置的總體設(shè)計方案92.1 設(shè)計思路92.2 機械手方案的確認92.2.1 液壓驅(qū)動92.2.2 機械手的基本形式選擇102.2.3 上料機械手方案確認112.3 間隙傳動機構(gòu)的選擇122.3.1 槽輪機構(gòu)122.3.2 不完全齒輪機構(gòu)122.3.3 凸輪式間歇運動機構(gòu)132.3.4 運動機構(gòu)方案確定142.4 總體方案擬定14第三章 芯片檢測中的自動吸取傳動裝置整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算153.1參數(shù)確定153.2減速器選型計算163.3 電動機的選擇163.4同步帶的選型計算163.5 凸輪間隙傳動機構(gòu)的主要運動參數(shù)193.5.1 凸輪分度廓線頭數(shù)、轉(zhuǎn)盤滾子數(shù)與轉(zhuǎn)盤分度書之間的關(guān)系193.5.2 凸輪與轉(zhuǎn)盤在分度期與停歇期的運動參數(shù)193.5.3 動停比k與運動系數(shù)203.5.4 嚙合重疊系數(shù)213.6凸輪間隙傳動機構(gòu)的主要幾何尺寸計算213.6.1凸輪節(jié)圓半徑,轉(zhuǎn)盤節(jié)圓半徑與中心距C213.6.2許用壓力角213.6.3轉(zhuǎn)盤節(jié)圓半徑223.6.4滾子數(shù)z、相鄰兩滾子軸線間夾角、滾子半徑與寬度b223.6.5凸輪的主要尺寸223.6.6裝上滾子后轉(zhuǎn)盤的尺寸24第四章 芯片檢測中的自動吸取傳動裝置的三維建模與仿真254.1 SOLIDWORKS功能介紹254.2 間隙傳動機構(gòu)三維建模254.4芯片檢測中的自動吸取傳動裝置裝配體28芯片檢測中的自動吸取傳動裝置的三維模型裝配體如圖4-6所示。284.5芯片檢測中的自動吸取傳動裝置的仿真28結(jié)論30參考文獻31致謝32IV 第一章 緒論1.1課題研究的意義在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的今天,現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)要取得成功的關(guān)鍵因素之一就是產(chǎn)品合格的質(zhì)量;在軍事領(lǐng)域里面,要求武器裝備要有更高的可靠性,保障性和可維修性。另一方面,由于現(xiàn)代工業(yè)及科技的迅速發(fā)展,自動化程度也越來越高,設(shè)備的結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜,不僅僅同一設(shè)備的不同部分之間相互關(guān)聯(lián),緊密耦合,而且不同設(shè)備之間也存在著緊密聯(lián)系,在運行過程中形成了一個不可分割的整體。因此,如果設(shè)備某一部分發(fā)生了故障,就可能引起一系列連鎖反應(yīng),導(dǎo)致整個設(shè)備不能正常運行,輕者造成停機,停產(chǎn),重則產(chǎn)生嚴重的甚至災(zāi)難性的人員傷亡。最典型的由于設(shè)備運行出現(xiàn)的故障而引起的災(zāi)難有:1986年4月,前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站放射性泄漏事故,損失達到30億美元,核污染波及周邊各國。2003年2月載有7名宇航員的美國哥倫比亞號航天飛機,在結(jié)束了為期16天的太空任務(wù)之后,返回地球時,在著陸前發(fā)生意外故障,航天飛機全部解體墜毀,不僅造成巨大的經(jīng)濟損失,而且使人類探索太空的航天遭到重大影響。 因此,如何檢測系統(tǒng)并且讓它正常的運行已成為一個十分重要的問題。芯片產(chǎn)品開發(fā)的整個流程中,可測試性設(shè)計對于提高產(chǎn)品可靠性和成品率是不可忽略的。因此,正確的設(shè)計并不能保證制造出來的芯片就一定能夠正常的工作。在制造過程中由于制造工藝和制造環(huán)境等多種原因,可能會使制造后的電路出現(xiàn)各種各樣的物理缺陷問題,比如線與線之間或者層與層之間出現(xiàn)短路,線與線之間出現(xiàn)開路等,這些都會導(dǎo)致制造后的電路與預(yù)期的結(jié)果不一樣,而不能正確的工作。如果故障芯片已經(jīng)裝在了PCB上,可能會造成整個PCB維修甚至更換,這種更換的成本是相當(dāng)大的,所以出場前進行完整的測試是相當(dāng)重要的,雖然為提高芯片制作質(zhì)量做出了很大的努力,卻不可避免的出現(xiàn)制作故障和生產(chǎn)出廢品。本次設(shè)計的芯片檢測中的自動吸取傳動裝置其設(shè)計及應(yīng)用對機電一體化、機械結(jié)構(gòu)工藝、機械制造、自動化、電子信息等專業(yè)的教學(xué)及研究都有著很重要的意義。該課題不僅需要設(shè)計機械結(jié)構(gòu)和機構(gòu),還需要涉及到自動化裝配等問題。該課題涉及到設(shè)計、繪圖、控制等各方面的知識,可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決具體工程項目的能力。1.2 芯片檢測技術(shù)國內(nèi)的發(fā)展國內(nèi)測試產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,雖然自1981年起陸續(xù)有六五、七五、八五等每五年為一期的國家科技計劃支持,使得我國IC測試業(yè)取得10MHz數(shù)字測試系統(tǒng)、20MHz內(nèi)存測試系統(tǒng)、40MHz數(shù)字測試系統(tǒng)等一系列科研成果,但是這些成果并未進行進一步轉(zhuǎn)化,以供應(yīng)工業(yè)之用,因此目前國內(nèi)IC生產(chǎn)線中的中、高檔的測試系統(tǒng)仍以依賴國外進口為主,基本上尚無國產(chǎn)中、高檔的半導(dǎo)體測試設(shè)備或是測試的生產(chǎn)線。其實問題的主要癥結(jié),在于過去二十幾年以來,中國IC產(chǎn)業(yè)尚未成型,因此也沒有足夠可供以練兵或是刺激發(fā)展的客觀環(huán)境。目前國內(nèi)已經(jīng)裝配的IC生產(chǎn)線之測試系統(tǒng),主要偏重在低檔數(shù)字測試系統(tǒng)、模擬及數(shù)字、模擬混合測試系統(tǒng)等,提供測試服務(wù)的公司有北京泰思特測控技術(shù)公司、華峰測控技術(shù)公司及科力測試系統(tǒng)公司。在中高檔測試能力部分目前仍十分薄弱,尚無法與國外業(yè)者相抗衡。但在國家、北京市=科技發(fā)展基金的大力支持下,國產(chǎn)中、高檔測試系統(tǒng)已經(jīng)研制成功,目前正進入小批量生產(chǎn)階段。相信不久將逐步服務(wù)于國內(nèi)IC生產(chǎn)線中。隨著IC設(shè)計、制造業(yè)的快速發(fā)展,高速、高密度、SOC、ASIC等新型芯片不斷出現(xiàn),對測試設(shè)備提出了高速、高密度、通用性、高性/價比的要求。但高速、高密度、高性能的要求,必然導(dǎo)致測試系統(tǒng)的工藝、結(jié)構(gòu)、器件性能、復(fù)雜性的提高,從而使得測試系統(tǒng)體積增加、成本提高。雖然新技術(shù)、新器件的使用,提高了測試系統(tǒng)的速度和性能,降低了功耗和成本,但測試性能永遠要高于被測芯片的性能,新型高性能IC的速度達到幾百兆甚至幾千兆,通道數(shù)達到幾百個到幾千個。所以高端、高性能的測試系統(tǒng)仍然是高價格、大體積的特點。 目前國際上測試系統(tǒng)根據(jù)測試對象主要分為三大類: (a)高端產(chǎn)品:針對高性能CPU、DSP、高速、大容量存儲器及高端SOC、ASIC電路。 (b)中端產(chǎn)品:測試速率一般為幾十兆到一百兆,測試通道達幾百個。其特點為:一般采用新型高速、高密度、低功耗MOS器件,在測試精度、速度、測試范圍做了優(yōu)化調(diào)整,使測試系統(tǒng)的體積、功耗、成本都大為降低。主要測試對象是新型的消費類IC、通用類的存儲器、微控制器、數(shù)/?;旌螴C及不斷出現(xiàn)的SOC、ASIC類芯片。 (c)專用設(shè)備:針對測試對象采用最優(yōu)設(shè)計的測試系統(tǒng),其特點是結(jié)構(gòu)相對簡單。成本低、但測試范圍窄、適應(yīng)性差。主要用于中、低端IC及特出測試需求,從以上測試系統(tǒng)應(yīng)用而言,每種系統(tǒng)都有其主要的應(yīng)用范圍。但最受歡迎的測試設(shè)備一定是性/價比最優(yōu)的設(shè)備,能夠提供較強的測試能力,適應(yīng)較寬的測試范圍,且價格適中的設(shè)備。此類設(shè)備能夠滿足大多數(shù)中、抵擋各類IC測試需求。所以根據(jù)我國目前及未來幾年IC設(shè)計能力、生產(chǎn)水平及市場主流芯片的性能需要,中端測試系統(tǒng)將是最受歡迎的主流測試設(shè)備。 國際上先進的測試設(shè)備制造商都針對主流測試市場推出中、高檔測試設(shè)備、但任何一款測試設(shè)備都不能滿足不斷更新的測試需求,性能、價格的矛盾,適應(yīng)性和復(fù)雜性的矛盾仍需解決。各大測試設(shè)備制造商(如泰瑞達、愛德萬公司)都先后提出測試系統(tǒng)的開放性和標(biāo)準化,使系統(tǒng)具有靈活配置,不斷升級,快速編程,以適應(yīng)各種測試需求,構(gòu)造出最優(yōu)性/價比的系統(tǒng)。但目前國際化的測試系統(tǒng)開放性標(biāo)準仍未形成。主要是各大測試設(shè)備制造商都希望采用各自的標(biāo)準。所以目前測試系統(tǒng)的開放標(biāo)準都有局限性。 國內(nèi)測試市場正以前所未有的速度增長,隨著中國CAD設(shè)計水平的提高,將會有大量的各類SOC、ASIC等國產(chǎn)芯片出現(xiàn),能夠貼近測試市場,提供快速、靈活配置,優(yōu)良的技術(shù)服務(wù),符合國內(nèi)市場需求價位的國產(chǎn)測試設(shè)備,將是最受歡迎的測試設(shè)備。由于目前國內(nèi)測試系統(tǒng)的研發(fā)技術(shù)水平、科研經(jīng)費、企業(yè)規(guī)模與國際先進水平有較大差距,完全靠企業(yè)自身能力無法滿足不斷更新的測試需求,為此北京自動測試技術(shù)研究所早在1998年就開展了開放性測試系統(tǒng)的研發(fā)工業(yè),我們采用國際儀器、測控行業(yè)推行的開放性、標(biāo)準化總線VXI、PXI總線,使我們的設(shè)備從低端到中高端產(chǎn)品都建立在統(tǒng)一的開放性、標(biāo)準化總線結(jié)構(gòu)上,保證了產(chǎn)品的兼容性、延續(xù)性、開放性及標(biāo)準化的特點,加快了產(chǎn)品的升級換代。利用其開放性、標(biāo)準化特點,可方便插入各儀器制造商提供的通用VXI、PXI測量,測試模塊靈活配置系統(tǒng)。這對今后大量涌現(xiàn)的數(shù)?;旌稀OC芯片測試提供了大量測試資源。能夠根據(jù)測試需求,以最優(yōu)性/價比配置系統(tǒng)。 通過研究國際上芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成熟經(jīng)驗,為了適應(yīng)國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要,必須建立中性的專業(yè)芯片檢測公司,逐步形成芯片測試服務(wù)產(chǎn)業(yè),為此北京自動測試技術(shù)研究所從1999年開始進行了一些有益的嘗試。 1999年由北京自動測試技術(shù)研究所發(fā)起組建的“無錫泰思特測試有限公司”成為國內(nèi)第一家芯片專業(yè)測試公司。公司成立幾年來業(yè)務(wù)進展很快,2001年經(jīng)過重新擴充和改造,建成了1000級凈化檢測廠房,目前已經(jīng)完成了幾十類專用芯片和電路的測試,并開發(fā)消費類ASIC測試軟件兩百多個品種,月測試能力5000片以上,處于滿負荷運轉(zhuǎn)狀態(tài)。這是國內(nèi)第一家專業(yè)的芯片檢測公司,中性化的芯片檢測公司建立開創(chuàng)了我國芯片測試產(chǎn)業(yè)的先河?!盁o錫泰思特測試有限公司”為IC設(shè)計企業(yè)服務(wù)和IC生產(chǎn)線配套,同時也為“無錫國家IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)化基地”搭建了測試平臺。該公司的成立和運營是在中國建立專業(yè)的芯片檢測公司的有益探索。 在芯片測試技術(shù)方面,上海華嶺芯片技術(shù)股份有限公司和北京時代民芯科技有限公司的測試技術(shù)覆蓋了高性能CPU、DSP、FPGA、SoC、高速高精度AD/DA、大容量存儲器和高速總線等高端芯片產(chǎn)品。上海華嶺芯片技術(shù)股份有限公司還承擔(dān)了上海市機場電路測試技術(shù)公共服務(wù)平臺的職責(zé),建成了目前國內(nèi)最大規(guī)模的12英寸和8英寸晶圓芯片測試車間,可以向客戶提供芯片芯片測試、芯片成品測試和芯片性能參數(shù)的測試分析。1.3機械手國內(nèi)外的發(fā)展與趨勢1.3.1 國內(nèi)工業(yè)機械手研究現(xiàn)狀如今,機器人是科學(xué)研究的熱點,其研究的具體現(xiàn)狀如下所述:(1) PC機開放式控制器是其控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,這樣會使其網(wǎng)絡(luò)化與標(biāo)準化;電子元器件變得高度集成化,控制中心結(jié)構(gòu)模塊化。(2) 機器人具備模塊化的機械結(jié)構(gòu)。機器人的整體機構(gòu)由關(guān)節(jié)和連桿模塊構(gòu)成。(3) 傳感器的作用變得越來越重要。某些機械手的控制是基于力、觸、視與聲覺多種傳感器結(jié)合一起來實現(xiàn),多傳感器融合的技術(shù)是未來機械手的重要技術(shù)。(4) 常用的用于運輸、裝配、焊接等機器人已經(jīng)逐漸標(biāo)準化、通用化7。總的來講,機器人的研究大致可以分為兩個方向:一是通過先進的控制算法,復(fù)雜的控制系統(tǒng)、多傳感器以及智能化;二是基于生產(chǎn)加工,為特定的工作任務(wù),通過使用高性價比的模塊,在滿足工作要求的前提下,使機器人控制系統(tǒng)盡量簡單,從而使機器人經(jīng)濟、簡潔。我們國家是從20世紀80年代初期開始進行機器人的研究,哈爾濱工業(yè)大學(xué)主持研發(fā)的弧焊機器人是我國的第一臺工業(yè)機械手。并且從1986年開始,我們國家啟動了許多發(fā)展計劃,例如“863”高技術(shù)發(fā)展計劃,“七五”機器人攻克計劃等,使得我國從原來的理論研究到如今已經(jīng)研發(fā)出一系列具有先進科學(xué)水平機器人8??梢源_定的是,機器人產(chǎn)業(yè)化是未來工業(yè)發(fā)展的趨勢,現(xiàn)如今,我們國家隨著科技的進步,也能生產(chǎn)出許多有著不同應(yīng)用的機器人,例如搬運機器人、平面關(guān)節(jié)型加裝機器人、直角坐標(biāo)機器人、弧焊機器人等9。隨著國家對工業(yè)機械手的研發(fā)與推廣,我國也出現(xiàn)了一批具有自主研發(fā)能力和知識產(chǎn)權(quán)的企業(yè),如廣州數(shù)控、沈陽新松等企業(yè)。如圖1-1是沈陽新松開發(fā)的一款型號為SR50A的機器人,可用于噴涂、鑄造、打磨以及拋光等行業(yè)。 圖1-1 SR50A機器人總的來看,我國的工業(yè)機械手的發(fā)展和應(yīng)用與西方國家和日本都有一定的差距,比如某些中小型企業(yè)發(fā)展模式較為傳統(tǒng),很大一部分的生產(chǎn)線依然是采用人工搬運或上下料,即便有些企業(yè)采用了工業(yè)機械手,但其精度和可靠性都達不到生產(chǎn)要求,而且也不能完全取代人工或構(gòu)建高效率的自動化生產(chǎn)線,甚至不能解決批量生產(chǎn)和成本的問題10。1.3.2國外工業(yè)機械手研究現(xiàn)狀 世界上第一臺工業(yè)機械手是在1958年誕生的,它是由美國的一間名叫Unimation公司研發(fā)出來的。這是一臺用于壓鑄行業(yè)的五軸液壓驅(qū)動的機器人,由一臺專用計算機來控制機械臂動作,能夠記憶多達180個工作步驟11。 美國一直著重于機器人理論技術(shù)的發(fā)展,其機械人研制發(fā)展得較為全面,語言種類多、應(yīng)用范圍廣、水平層次高,在軍事領(lǐng)域、汽車行業(yè)、航空航天及太空搜索中的應(yīng)用取得了巨大的成功。到了21世紀,美國在它原先的雄厚工業(yè)機械手技術(shù)基礎(chǔ)上,逐步研發(fā)出了具有聽覺、視覺等類人智能化的機械人。例如美國的探測器,以及軍用探測機器人等。日本一開始是引進了美國的機械手,經(jīng)過了一段時期的研究,自身的機械人發(fā)展逐漸壯大。到了20世紀七八十年代,進入了一個機器人快速發(fā)展的黃金期。根據(jù)資料顯示,日本各個大學(xué)以及政府研究機構(gòu)在機械手的研究經(jīng)費占到了研究總經(jīng)費的41%。隨后,工業(yè)機械手的發(fā)展?jié)u漸向歐美轉(zhuǎn)移。進入21世紀,隨著中國以及亞洲部分國家對機器人的巨大需求,日本機器人也迎來了一波新的浪潮12。在上個世紀70年代,德國在其雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)上加大力度發(fā)展機械手,主要包括上下料機械手、工業(yè)焊接機械手、起重運輸機械手等相關(guān)設(shè)備上的應(yīng)用。1973年,德國的庫卡機器人公司研發(fā)出了第一臺由電機驅(qū)動的六軸機器人。庫卡公司生產(chǎn)的機器人多種多樣,有搬運機、SCARA以及多關(guān)節(jié)型機器人等,都是通過PC控制器來控制的。庫卡公司研發(fā)的六軸工業(yè)機械手以及其他用于特殊場合的機器人,能夠承受的負載為3kg到1000kg。如下圖1-2所示為六軸機器人S2000,能夠承受載荷150kg13。瑞典的ABB公司在上世紀70年代率先研發(fā)出了電力驅(qū)動的工業(yè)機械手和噴涂機器人,到現(xiàn)在ABB公司生產(chǎn)的機器人在全球的裝機量已經(jīng)超過了16萬臺,成為全球最大的機器人制造商。ABB公司這些年來也研發(fā)出了許多不同用途的機器人,其中IRB型系列機器人是ABB生產(chǎn)的標(biāo)準系列機器人,常用于焊接、涂刷、搬運、切割等工作。例如,2015年該公司研發(fā)了目前為止用途最廣泛,負載最大的工業(yè)機械手IRB8700,其工作范圍可達3.5m,有效負載可達800kg,能針對重型和大尺寸零件自行調(diào)整運行速度14。還有IRB-6660機器人,如下圖1-3該機器人已經(jīng)應(yīng)用于國內(nèi)血多汽車廠商,如吉利、長城、長安鈴木等公司的沖壓自動化生產(chǎn)線。 圖1-2 S2000六軸機器人 圖1-3 IRB-6660機器人1.3.3 發(fā)展趨勢現(xiàn)代汽車制造工廠的生產(chǎn)線,尤其是主要工藝的焊接生產(chǎn)線,大多采用了氣動機械手。車身在每個工序的移動;車身外殼被真空吸盤吸起和放下,在指定工位的夾緊和定位;點焊機焊頭的快速接近、減速軟著陸后的變壓控制點焊,都采用了各種特殊功能的氣動機械手。目前世界高端工業(yè)機械手均具有高精化,高速化,多軸化,輕量化等的發(fā)展趨勢。定位精度可以滿足微米及亞微米級要求,運行速度可以達到3M/S,良新產(chǎn)品可以達到6軸,負載2KG的產(chǎn)品系統(tǒng)總重已突破100KG。更重要的是將機械手、柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相互結(jié)合,從而根本改變目前機械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。同時,隨著機械手的小型化和微型化,其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)黄苽鹘y(tǒng)的機械領(lǐng)域,從而向著電子信息、生物技術(shù)、生命科學(xué)及航空航天等高端行業(yè)發(fā)展。1.4 課題完成的內(nèi)容1) 查閱相關(guān)資料,了解課題的背景、意義及國內(nèi)外發(fā)展慨況,并根據(jù)文獻資料分析該系統(tǒng)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)或難點,將其作為復(fù)雜工程問題并對照畢業(yè)要求對應(yīng)的能力指標(biāo)點進行研究和設(shè)計。(2) 對不完全齒輪的傳動裝置進行探討,針對自動上料的傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式進行研究,設(shè)計相應(yīng)的機械結(jié)構(gòu),在方案設(shè)計階段,應(yīng)通過多種方案比較,選擇綜合性能較優(yōu)的方案。(3) 進行材料分析,調(diào)研收集有關(guān)資料,理解進料系統(tǒng)設(shè)計方案、原理,學(xué)習(xí)cad設(shè)計軟件,考慮采用三維軟件等工具設(shè)計仿真相應(yīng)的進料系統(tǒng)的關(guān)鍵動作;(4) 設(shè)計方案和技術(shù)路線應(yīng)從項目管理角度出發(fā),對相關(guān)產(chǎn)品或企業(yè)進行市場調(diào)研,其間注意遵守相關(guān)法律、職業(yè)道德規(guī)范,考慮對社會、環(huán)境的影響,并對所設(shè)計的系統(tǒng)進行技術(shù)經(jīng)濟性分析或成本估算。(5) 完成主要受力的計算、二維工程圖、三維建模、非標(biāo)零件圖,并完成相應(yīng)的設(shè)計說明書。第二章 芯片檢測中的自動吸取傳動裝置的總體設(shè)計方案2.1 設(shè)計思路本設(shè)計是芯片檢測中的自動吸取傳動裝置的設(shè)計本次設(shè)計為芯片檢測中的自動吸取傳動裝置的設(shè)計,芯片檢測中的自動吸取傳動裝置主要包括兩個部分組成,分為為:間隙傳動機構(gòu)芯片轉(zhuǎn)移圓盤和上料機械手。上料機械手用于芯片的上料;間隙傳動機構(gòu)芯片轉(zhuǎn)移圓盤是將機械手上料的芯片轉(zhuǎn)移的下一工位。 2.2 機械手方案的確認2.2.1 液壓驅(qū)動驅(qū)動裝置屬于工業(yè)類型的機械手結(jié)構(gòu)部件的主要構(gòu)成部分。結(jié)合基本的動力源結(jié)構(gòu)的不同, 我們能夠分成下面的四類:(一)氣壓傳動機械手氣壓類型的基本機械手結(jié)構(gòu)部件通常是以壓縮類型的基本空氣的壓力載荷來予以驅(qū)使執(zhí)行部件的基本運動形式的機械手部件。他的基本優(yōu)勢為:輸出的基本載荷比較大、比較的容易保養(yǎng)、作業(yè)的基本速度快、整體基本結(jié)構(gòu)簡易,而且基本的作業(yè)成本比較低。與此之外由于空氣介質(zhì)具有一定的壓縮的基本性能,作業(yè)的基本速度大小的穩(wěn)定性能是比較差的、基本的沖擊載荷比較大、定位時候的基本精度大小比較一般、抓取的基本載荷比較小。(二)液壓傳動機械手液壓類型的傳動的機械手部件的是通過油介質(zhì)的基本壓力載荷來驅(qū)使執(zhí)行部件的,他的基本優(yōu)勢在于輸出的基本載荷大、作業(yè)的時候比較的平穩(wěn)、整體結(jié)構(gòu)較為的簡易、作業(yè)的基本精度比較的高、抓取物件的時候其載荷較大。通常情況下此類的機械手結(jié)構(gòu)部件對封閉的性能要求比較的高,比較不好保養(yǎng)以及維護,對作業(yè)環(huán)境的要求十分的高,此外液壓有的基本過濾要求很好,整體成本較高。(三)機械驅(qū)動機械手機械類型的傳動機械手結(jié)構(gòu)部件往往是由機械類型的基本傳動機構(gòu)(如凸輪結(jié)構(gòu)零件、連桿結(jié)構(gòu)零件、齒輪結(jié)構(gòu)零件和齒條結(jié)構(gòu)零件、間歇機構(gòu)結(jié)構(gòu)零件等)予以驅(qū)動實現(xiàn)。它通常是一種附屬類型的裝配于主機上面的專用類型的機械手部件設(shè)備,他的基本優(yōu)勢在于作業(yè)的基本精度很好、作業(yè)的頻率很大,但不足在于整個設(shè)備的尺寸比較大,維護保養(yǎng)的要氣很高。(四)電氣驅(qū)動機械手電力類型的用于傳動的機械手部件往往由特殊的能夠感應(yīng)的電動機部件、直線類型的電機部件、步進類型的電機部件或這是伺服類型的電機部件進行直接方式的驅(qū)動執(zhí)行部件進行運動。他的基本優(yōu)勢在于整體的響應(yīng)速度十分的迅速,作業(yè)的基本行程比較的大,定位時候的基本精度等級比較的高,而且維護和保養(yǎng)較為的簡單和方便,但是不足在于其整體的結(jié)構(gòu)比較的復(fù)雜,經(jīng)濟性能不好。2.2.2 機械手的基本形式選擇通常情況下,工業(yè)類型的機械手結(jié)構(gòu)的手臂部件的基本作業(yè)形資根據(jù)坐標(biāo)的不同形式往往包含了四種不同的類型,分別是直角類型的坐標(biāo)系結(jié)構(gòu)機械手部件、圓柱類型的坐標(biāo)系結(jié)構(gòu)的機械手部件、球類型的坐標(biāo)系結(jié)構(gòu)的機械手部件、多個關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)類型的機械手結(jié)構(gòu)(見圖2-1)。直角類型的坐標(biāo)系結(jié)構(gòu)機械手部件:他的基本形式是每一個基本自由度形式之間的空間基本夾角大小為都是直角,所以他所占用的基本空間大小是比較大的,基本的作業(yè)范圍比較的小,整體基本結(jié)構(gòu)較為簡易。圓柱類型的坐標(biāo)系結(jié)構(gòu)的機械手部件:整體占用的基本空間范圍大小比較小,作業(yè)的基本范圍比較的大,整體基本結(jié)構(gòu)較為簡易,基本的定位精度等級較高。球類型的坐標(biāo)系結(jié)構(gòu)的機械手部件:整體占用的基本空間范圍大小比較小,基本的自由度大小比較多,整體基本結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。多個關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)類型的機械手結(jié)構(gòu):與球類型的坐標(biāo)系結(jié)構(gòu)的機械手部件特點相似,自由度的大小會更高,整體基本結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。圖2-1 機械手基本形式2.2.3 上料機械手方案確認 本次設(shè)計的上料機械手用于芯片的上料,由于芯片的重量輕,考慮到機械手的成本和制作的便利性,本次設(shè)計機械手的驅(qū)動采用氣壓驅(qū)動;機械手的基本結(jié)構(gòu)采用直角坐標(biāo)形式,具體結(jié)構(gòu)如下圖2-2所示:圖2-2 上料機械手如圖2-2所示:上料機械手的X軸采用無桿氣缸結(jié)構(gòu),無桿氣缸的優(yōu)點是占用空間小;Y軸采用氣動滑臺,氣動滑臺可保證Y軸的移動精度;吸取采用真空吸盤,他是通過一定的吸附載荷對物件進行吸附的,通常情況下其手部的結(jié)構(gòu)有負壓類型的吸盤結(jié)構(gòu)和電磁類型的吸盤結(jié)構(gòu)兩種不同的類型。2.3 間隙傳動機構(gòu)的選擇2.3.1 槽輪機構(gòu) 槽輪機構(gòu)如圖2-3所示。結(jié)構(gòu)簡單,外形尺寸小,其效率高,并能平穩(wěn)地,間歇地進行轉(zhuǎn)位,但因傳動時尚存在柔性沖擊,故常用于速度不太高的場合。普通槽輪機構(gòu)有外槽輪機構(gòu)和內(nèi)槽輪機構(gòu)。內(nèi)槽輪機構(gòu)中運動時間大于靜止時間,外槽輪機構(gòu)運動時間小于靜止時間。圖2-3 槽輪機構(gòu)2.3.2 不完全齒輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu)如圖2-4所示。設(shè)計靈活,很容易實現(xiàn)一周中的多次不同動,停時間的間歇運動。但在進入嚙合和退出嚙合時使速度有突變,產(chǎn)生沖擊,不宜用于高速傳動,同時傳動精度不高。圖2-4 不完全齒輪機構(gòu)2.3.3 凸輪式間歇運動機構(gòu)凸輪式間歇運動機構(gòu)如圖2-5所示。一般由帶有特殊廓線的主動凸輪和做簡諧運動的從動件組成。其傳動結(jié)構(gòu)簡單,不僅可傳遞平行軸還可以傳遞交錯軸間的間歇運動,只要合理設(shè)計廓線,選擇合適的運動規(guī)律,可使從動件運動平穩(wěn),減少沖擊,得到較好的運動特征,以適應(yīng)高速運動的需求。圖2-4 凸輪式間歇運動機構(gòu)2.3.4 運動機構(gòu)方案確定考慮到整個裝置的精度要求,本次設(shè)計采用凸輪式間隙運動機構(gòu)。2.4 總體方案擬定 圖2-5 整體方案如圖2-5所示,整個裝置機架采用鋁型材拼接而成,回轉(zhuǎn)圓盤一共十二個工位,每個工位配有一個傳感器用于檢測對應(yīng)的工位是否有芯片,凸輪分度裝置采用減速電機和同步帶的驅(qū)動方式。第三章 芯片檢測中的自動吸取傳動裝置整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算3.1參數(shù)確定芯片檢測中的自動吸取傳動裝置標(biāo)準件的選擇需要考慮以下四個因素:負載參數(shù)、減速器的參數(shù)、電機的參數(shù)。負載參數(shù)計算分為兩步:設(shè)備運轉(zhuǎn)時間的確定、負載力矩的確定。減速器參數(shù)選擇分為三部分:減速比的確定、平均輸入轉(zhuǎn)速的確定、平均負載力矩的確定;電機參數(shù)的選擇也分為三部分:電機扭矩的確定、電機功率的確定、慣量匹配。擬定設(shè)計參數(shù),每個工位的時間為6s,總共12個工位,因此 (3.1)設(shè)加速時間為0.1s,則角加速度為: (3.2)根據(jù)設(shè)計要求:圓盤的半徑為275mm,質(zhì)量為10kg,因此轉(zhuǎn)動慣量為: (3.3)負載的力矩為: (3.4)電機與末端的轉(zhuǎn)盤之間有多級傳動,設(shè)安全系數(shù)為1.5,則總的力矩為: (3.5)3.2減速器選型計算減速比的確定:預(yù)選電機的額定轉(zhuǎn)速為1000r/min,減速比i為:考慮到速比較大,因此選用多級集成的減速箱。3.3 電動機的選擇所需電動機的功率可用如下公式計算: Pd為工作機的實際電動機輸出功率KW,Pw為工作機所需要的輸入功率KW,n為電動機只工作機之間的總效率。 因負載力矩較小,選用功率為200w,額定轉(zhuǎn)速為為1000 r/min的電機3.4同步帶的選型計算1.電機額定輸出功率為0.2kw2、確定計算功 電動機每天使用24小時左右,查表4-1得到工作情況系數(shù)KA=1.7。則計算功率為:3、小帶輪轉(zhuǎn)速計算通過上面的計算為:1000r/min4、選定同步帶帶型和節(jié)距 由同步帶選型圖可以看出,由于在這次設(shè)計中功率轉(zhuǎn)速都比較小,所以帶的型號可以任意選取,現(xiàn)在選取H型帶,節(jié)距Pb=12.7mm表3-1工作情況系數(shù)看KA圖3-1 同步帶選型圖5、選取主動輪齒數(shù) 查表3-2知道小帶輪最小齒數(shù)為18,現(xiàn)在選取小帶輪齒數(shù)為18。6、小帶輪節(jié)圓直徑確定表3-2 小帶輪最小齒數(shù)表7、大帶輪相關(guān)數(shù)據(jù)確定 由于系統(tǒng)傳動比為1:1,所以大帶輪相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)與小帶輪完全相同。齒數(shù)18,節(jié)距12.7mm。8、帶速v的確定9、初定周間間距根據(jù)公式得:10、帶輪嚙合齒數(shù)計算有在本次設(shè)計中傳動比為一,所以嚙合齒數(shù)為帶輪齒數(shù)的一半,即zm=20。11、基本額定功率P0的計算查基準同步帶的許用工作壓力和單位長度的質(zhì)量表可以知道Ta=2100.85N,m=0.448kg/m。 所以同步帶的基準額定功率為3.5 凸輪間隙傳動機構(gòu)的主要運動參數(shù)設(shè)計的部分常量為:中心距80,分度數(shù)8,轉(zhuǎn)速200/min3.5.1 凸輪分度廓線頭數(shù)、轉(zhuǎn)盤滾子數(shù)與轉(zhuǎn)盤分度書之間的關(guān)系凸輪分度廓線的頭數(shù)主要有下列幾種:單頭,雙頭,多頭,多頭的比較少用。凸輪分度廓線如為左旋用表示,右旋則用表示,一般采用左旋較多。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)移圈中的停歇次數(shù)成為轉(zhuǎn)盤分度數(shù),它與轉(zhuǎn)盤滾子數(shù)間的關(guān)系為83.5.2 凸輪與轉(zhuǎn)盤在分度期與停歇期的運動參數(shù)凸輪分度期轉(zhuǎn)角f在滿足工作要求的條件下,一般取大一些的值對機構(gòu)的運轉(zhuǎn)情況是有利的,較常用的f。在滿足動停比的情況下我們選f凸輪角速度為 凸輪停歇期轉(zhuǎn)角為機構(gòu)分度期的時間和停歇期的時間為 凸輪角位移以表示,并以凸輪分度期開始處作為=0。轉(zhuǎn)盤分度期轉(zhuǎn)位角轉(zhuǎn)盤在分度其任意時刻的角位移 式中 S所選定的運動規(guī)律無因次位移轉(zhuǎn)盤分度期的角速度為 式中 V所選的運動規(guī)律無因次速度。在計算時,無論是順時針向或逆時針向轉(zhuǎn)動,總?cè)〗^對值,即它不帶正負號,因此也沒有正負號。分度期轉(zhuǎn)盤與凸輪的角速度比/與最大角速度比(/)max為 /= (/)max=式中 Vmax所選定的運動規(guī)律無因次速度的最大值,每種運動規(guī)律的Vmax是一個定值。3.5.3 動停比k與運動系數(shù)凸輪轉(zhuǎn)移圈中,轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)位時間與停歇時間之比稱為動停比k k=0.5凸輪轉(zhuǎn)移圈中,轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)位時間所占的比率稱為運動系數(shù) 3.5.4 嚙合重疊系數(shù)由于制造和安裝誤差等影響,可能發(fā)生凸輪廓線與轉(zhuǎn)盤滾子嚙合中斷的現(xiàn)象。所以必須有適當(dāng)?shù)臅r間使前一個滾子尚未退出嚙合時,后面的另一個滾子已先期紀念館如嚙合,以保證轉(zhuǎn)動連續(xù)。在分度期間凸輪有兩條同側(cè)廓線時推動兩個滾子所占的時間按比率加上1定義為嚙合重疊系數(shù): 式中 凸輪分度期轉(zhuǎn)角; 在分度期間凸輪有兩條同側(cè)廓線同時推動兩個滾子時所應(yīng)對的凸輪轉(zhuǎn)角。單頭是一般取=1.11.3,雙頭時可以再大些,但也不宜過大,否則容易發(fā)生由于兩條同側(cè)廓線間的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生卡住的現(xiàn)象。3.6凸輪間隙傳動機構(gòu)的主要幾何尺寸計算3.6.1凸輪節(jié)圓半徑,轉(zhuǎn)盤節(jié)圓半徑與中心距C轉(zhuǎn)盤的基準尺寸用節(jié)圓半徑來表示,是轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動軸心到滾子寬度b中點處的轉(zhuǎn)盤徑向尺寸。凸輪的基準尺寸用節(jié)圓半徑來表示,是沿凸輪中心與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動軸線的公垂線量度的到的距離。故中心距C為 C=+兩節(jié)圓的交點稱節(jié)點3.6.2許用壓力角凸輪上的壓力角是指在凸輪與從動件接觸點上的從動件運動方向和凸輪表面的法線方向的夾角。限制壓力角值可以防止從動件和導(dǎo)槽間卡住,并使從動件側(cè)面反推力最小。如果壓力角過大,會使內(nèi)核副很快磨損,若再大,將導(dǎo)致從動件卡住或彎曲變形,或產(chǎn)生振動等不能正常運轉(zhuǎn)。所以壓力角越小越好,根據(jù)經(jīng)驗一般=3040,所以設(shè)計中我們選=30。3.6.3轉(zhuǎn)盤節(jié)圓半徑37.2所以我們?nèi)?35(mm),=C-=80-35=45(mm)3.6.4滾子數(shù)z、相鄰兩滾子軸線間夾角、滾子半徑與寬度b滾子數(shù)z一般都為偶數(shù),常用的z=612。相鄰兩滾子軸線間夾角為 滾子半徑和寬度b一般取為=(0.50.7)sin=(0.50.7)*35*sin22.5=6.699.38由上我們?nèi)?8mm b=(1.01.4)=811.2(mm)由上我們?nèi)=10mm3.6.5凸輪的主要尺寸凸輪的頂弧面半徑為 =31.04(mm),取=31mm凸輪定位環(huán)面兩側(cè)夾角為 凸輪的定位環(huán)面?zhèn)让骈L度h為 h=b+e式中 e滾子與凸輪槽底間沿滾子方向的間隙,一般取e=(0.20.3)b,但至少e510mm,所以我們有h=15凸輪定位環(huán)面外圓直徑為 所以我們可以計算出,=98.45mm凸輪定位環(huán)內(nèi)圓直徑為 = -2hcos =98.45-215cos22.5=70.73(mm),取=70mm凸輪的理論寬度為相鄰兩滾子軸線與凸輪底部弧面相交處的寬度,為 (mm)在選定凸輪的實際寬度l是必須注意以下兩點:(1) 應(yīng)驗算有適當(dāng)?shù)膰Ш现丿B系數(shù);當(dāng)l愈大時,愈小。(2) 不允許在凸輪上出現(xiàn)兩條定位環(huán)面,因次l亦不能太大。一般l為 得到 34.44l49.21 我們?nèi)=40mm凸輪的理論斷面直徑為=76.85(mm)凸輪的理論斷面外徑是凸輪理論斷面與凸輪頂弧面圓相交處的直徑,為 =108.44(mm)凸輪的實際斷面直徑D為 D=+(l-)tg=76.85+40-34.44=79.14(mm),取d=79mm3.6.6裝上滾子后轉(zhuǎn)盤的尺寸轉(zhuǎn)盤上徑向?qū)ΨQ兩滾子外側(cè)端面間距離為 =2+b=84(mm)轉(zhuǎn)盤上徑向?qū)ΨQ兩滾子內(nèi)測端面間距離為 =2-b=56(mm)第四章 芯片檢測中的自動吸取傳動裝置的三維建模與仿真4.1 SOLIDWORKS功能介紹Solidworks是基于特征的實體造型軟件,建立的三維建模比二維平面圖更加直觀、清晰。同時利用裝配建模技術(shù)可以將零件模擬裝配起來。利用裝配模型可以進行后續(xù)的裝配干涉分析、運動仿真模擬、物性分析、有限元分析等,還可以在裝配環(huán)境中對零件進行設(shè)計、編輯、修改。利用這些功能,能有效避免產(chǎn)品設(shè)計中經(jīng)常帶來的尺寸不匹配,零件干涉等問題。 在零件建模前,一般應(yīng)進行深入的特征分析,后按照特征的主次關(guān)系,按一定的順序建模。搞清楚零件是由哪幾個特征組成,明確各個特征的形狀,它們之間的相對位置和表面連接關(guān)系;然在Solidworks系統(tǒng)中,零件、裝配體和工程都屬于對象,它采用了自頂向下的設(shè)計方法創(chuàng)建對象。裝配體是若干零件的組合,通常用來實現(xiàn)一定的設(shè)計功能,在Solidworks系統(tǒng)中,用戶先設(shè)計好所需的零件,然后根據(jù)配合關(guān)系和約束條件將零件組裝起來,生成裝配體。使用裝配關(guān)系,可相對其他零部件來準確地定位零部件,還可以定義零部件如何相對于其他零部件移動和旋轉(zhuǎn)。通過繼續(xù)添加配合關(guān)系,可以將零部件移到所需的位置。配合會在零件之間建立幾何關(guān)系,例如共點,垂直,相切等。每種配合關(guān)系對特定的幾何體組合有效。4.2 間隙傳動機構(gòu)三維建模打開新建界面,進入零件體,繪制草圖,通過拉伸、旋轉(zhuǎn)命令,建立電機、減速器的三維模型,如圖4-1所示 圖4-1 電機減速機通過拉伸、拉伸切除、陣列命令建立了主動帶輪的三維模型如圖4-2所示。圖4-2 主動帶輪根據(jù)理論計算,繪出凸輪分割器的三維模型如圖4-3所示。圖4-3凸輪分割器通過拉伸、切除命令,繪出旋轉(zhuǎn)工作臺的三維模型如圖4-4所示。圖4-4 旋轉(zhuǎn)工作臺通過草繪命令建立兩個凸臺,經(jīng)拉伸切除命令得到鍵槽尺寸,最后陣列得到六個安裝孔。旋轉(zhuǎn)支架如圖4-5所示圖4-5 旋轉(zhuǎn)支架4.4芯片檢測中的自動吸取傳動裝置裝配體芯片檢測中的自動吸取傳動裝置的三維模型裝配體如圖4-6所示。圖4-6 芯片檢測中的自動吸取傳動裝置4.5芯片檢測中的自動吸取傳動裝置的仿真Sliodworks Motion插件就是一個與SolidWorks完全集成的動畫制作軟件插件,它能將SolidWorks的三維模型實現(xiàn)動態(tài)的可視化,并且實時錄制機構(gòu)的模擬裝配過程、模擬拆卸過程和機構(gòu)的模擬工作過程,將機構(gòu)的工作情況得到更好的表達,增強了人們對機構(gòu)的認識和了解。產(chǎn)品的交互動畫將SolidWorks的三維模型實現(xiàn)動態(tài)的可視化,攝制產(chǎn)品設(shè)計的模擬裝配過程、模擬拆卸過程和產(chǎn)品的模擬運行過程,從而實現(xiàn)動態(tài)設(shè)計。仿真如圖4-6所示:圖4-7 Sliodworks Motion仿真結(jié)論此次畢業(yè)設(shè)計是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來工程師重要的一個轉(zhuǎn)折點。從最初的選題,開題到計算、繪圖直到完成設(shè)計。其間,查找資料、老師指導(dǎo)、與同學(xué)交流、找相關(guān)人士咨詢、反復(fù)修改圖紙,每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和知識的運用。通過這次設(shè)計,我了解了的芯片檢測中的自動吸取傳動裝置的的用途及工作原理,熟悉了產(chǎn)品的設(shè)計步驟,鍛煉了工程設(shè)計實踐能力,培養(yǎng)了自己的獨立設(shè)計能力。此次畢業(yè)設(shè)計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實際檢驗和鞏固,同時也是走向工作崗位前的一次熱身。畢業(yè)設(shè)計收獲很多,比如學(xué)會了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準,分析數(shù)據(jù),提高了自己的繪圖能力,懂得了許多經(jīng)驗公式的獲得,是不懈努力的結(jié)果。同時,仍有很多課題需要在以后的工作中去努力去完善。但是畢業(yè)設(shè)計也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力,對材料的不了解等等。這次實踐是對自己大學(xué)四年所學(xué)的一次大檢閱,使我明白自己知識還很淺薄,雖然馬上要畢業(yè)了,但是自己的求學(xué)之路還很長,以后更應(yīng)該在工作中不斷努力學(xué)習(xí),努力使自己成為一個對社會有所貢獻的人,為中國機械行業(yè)添上自己的微薄之力。參考文獻1 于云滿,張敏,漲義選.精密間歇機構(gòu)M.北京:機械工業(yè)出版社,1999:1-53.2 張敏,于云滿.機密分度機構(gòu)“CAMCO”壽命理論研究N.大連大學(xué)學(xué)報.1997,7(2).3 楊玉虎,陸錫年,張增大,張寶興.弧面分度凸輪機構(gòu)的系列化設(shè)計J.天津:機械設(shè)計,1995:11-12.4 Gregory P. Neff. Computer-Aided Analysis of Flat Plate Cam Mechanisms C. Indiana-IN: University of Purdue Press, 1994.5 JONATHAN LARSON and HARRY H. CHENG.Object-oriented cam design through the internet. Journal of Intelligent Manufacturing,(2000) 11, 515-534.6 張高峰,陳華章,周玉衡,譚援強.弧面分度凸輪的機構(gòu)的研究綜述J.哈爾濱:機械工程師,2003:7-9.7 吳宗澤,羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊M.北京:高等教育出版社,1992:185-240.8 羅良武,劉魯寧,李莉 王嫦娟.工程圖學(xué)及計算機繪圖M.北京:機械工業(yè)出版社,2003.8:50-54,165-178.9 站祥樂,劉安靜,趙站峰。包裝機械用空間凸輪的設(shè)計與加工J.包裝工程,2006(4):125-126.10成大先.機械設(shè)計手冊-單行本(機構(gòu))C.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003(2):128-141.11 賀 煒,劉言松,金系好.弧面分度凸輪機構(gòu)研究的回顧與展望J.輕工機械,2003(4):9-13.12 顧紹遠,累瓊.弧面分度凸輪機構(gòu)特性曲線的計算機輔助設(shè)計J.上海鐵道學(xué)院學(xué)報,1994-3(1):85-93.13 殷鴻梁,朱邦賢. 間歇運動機構(gòu)設(shè)計M.上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1996:168-223.14 胡秉辰.凸輪式間歇運動機構(gòu)J.吉林:長春市吉林工業(yè)大學(xué)機械工程系學(xué)報, 2002,20(8):2-3.15 鄭文緯,吳克堅.機械原理M.北京:高等教育出版社,2006,12:111-121.致謝經(jīng)過半年的忙碌和工作,本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲,作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計,由于經(jīng)驗的匱乏,難免有許多考慮不周全的地方,如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo),以及一起生活的同學(xué)們的支持,想要完成這個設(shè)計是難以想象的。在這里要感謝我的導(dǎo)師X老師。X老師平日里工作繁多,但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段,從查閱資料到設(shè)計草案的確定和修改,中期檢查,后期詳細設(shè)計,裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計較為復(fù)雜煩瑣,但是X老師仍然細心地糾正設(shè)計中的錯誤。除了敬佩X老師的專業(yè)水平外,她的治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作;我要感謝我的母校XXX大學(xué),是母校給我們提供了優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境;我還要感謝那些曾給我授過課的每一位老師,是你們教會我專業(yè)知識。在此,我再說一次謝謝!謝謝大家!。 感謝X老師給予我精心的指導(dǎo),并為我提供了豐富的背景資料和創(chuàng)新性的意見和建議,使我的畢業(yè)設(shè)計得以順利完成 。感謝我的導(dǎo)師馬蓉教授,她嚴謹細致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣;她循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。X老師嚴謹勤奮的工作作風(fēng)、扎實廣博的學(xué)識和平易近人的性格,使我在學(xué)習(xí)方面得到了很大的收獲,它們將是我受益終生的財富。此外,感謝X老師對我畢業(yè)設(shè)計的最后審核,使我的最終作品更為完善。 感謝同學(xué)們對我的幫助和指點。沒有他們的幫助和提供資料,要想在短短的幾個月的時間里學(xué)習(xí)到這么豐富的知識并完成畢業(yè)設(shè)計論文是幾乎不可能的事情,再次感謝所有幫助和支持過我的人。33
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芯片檢測中的自動吸取傳動系統(tǒng)設(shè)計及仿真含SW三維及7張CAD圖.zip,芯片,檢測,中的,自動,吸取,傳動系統(tǒng),設(shè)計,仿真,SW,三維,CAD
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