山东大学毕业设计论文
2.3 基于Solidworks创建简化三维实体模型
2.3.1 运动自由度的确定
本产品为5自由度全关节式焊接机器人,其5个自由度分别为: 1、腰部的周转运动 2、大臂的摆动 3、前臂的摆动 4、转动手腕的周转运动 5、摆动手腕的摆动
2.3.2 运动件基本尺寸的初定
结合汽车车身的外形尺寸以及焊接生产线的安装要求,初定焊接机器人的底座、腰部、大臂、前臂、转动手腕、摆动手腕、C型焊钳的基本外形尺寸和几何特征。尺寸确定的关键是比例协调,结构稳定;几何特征则是在满足基本尺寸要求的前提下,尽量有整体感和细节感,使焊接机器人的外观进一步美化。
2.3.3 零件的创建以及装配
根据上节所述原则和要求,开始SolidWorks三维建模。由于建模是为了之后的ADAMS运动仿真做准备,故在零件细节方面,可以忽略不参与构成自由度的部件的建模,如轴、轴承、电机、传动机构等。因此,关于零件的建模,需要建立如下几个主要构件的模型:底座、大臂、前臂、转动手腕、摆动手腕、C型焊钳、汽车车壳。
完成零件的建模后,对零件进行装配。整个建模过程如图2-7展示。
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图2-7 简化模型的三维建模及其装配
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2.4 对简化模型的ADAMS运动仿真
图2-8 ADAMS/View的开始界面
利用SOLIDWORKS三维建模软件对汽车车身焊接机器人进行三维实体建模,将模型导入ADAMS/View 环境下,实现了焊接机器人在ADAMS/View 环境下的机械臂工作位仿真,通过仿真分析,主要达到了如下所述目标:
1、验证设计方案的可行性。 2、确定主要机械臂的合理尺寸。 3、电机型号选取。
4、汽车车身焊接生产线动画展示。 5、各机械臂链接处受力情况曲线。 6、各机械臂质心运动参数变化曲线。
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2.4.1将SolidWorks创建的简化三维实体模型导入ADAMS
实施步骤如下所述:
1、另存为Parasolid格式,名称及路径都需为非中文。
图2-9 Solidworks中另存为Parasolid格式,后缀为.x_t
2、打开adams/view,选import a file,接下来在弹出的对话框里在file type处选择Parasolid开头的一项,在file to read里双击,选择第一步输出的文件,在model name里右键,依次选择MODEL,create,点击ok。
2.4.2对每一个运动副添加约束和电机
一、对运动副添加JOINT约束。仿真示例中有两个工作位,共有10个旋转自由度,故需要添加10个JOINT约束。如图2-11所示。
图2-10 导入ADAMS中的三维模型,添加约束和驱动
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图2-11 添加的约束及构成约束的各构件
二、在每个JOINT约束上添加MOTION转动电机。共需添加10个MOTION如图2-12所示。
图2-12 添加的10个MOTION
三、在ADAMS中添加约束和电机结束后,运行模型检查工具,如图2-13,2-14。
图2-13 对模型进行检查确认
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