基于SolidworksSimulation码垛机械手末端执行器导杆静力学分析

1 码垛机械手的建模

    研究码垛机械手末端执行器丰要针对诸如酒类、食品、药品和家用电器工艺及工艺生产过程产品等包装产品从自动化生产线上提取进行自动码垛的夹持机构，其机构的灵活性、夹持可靠性、对被夹持产品的安全性是本机构设计的关键所在，对其进行有限元分析的目的在于保证上述要求的前提下，尽可能优化降低末端执行器的重量和惯量，提高码垛机械手的码垛定位精度和自动化程度。

    码垛机械手末端执行器的结构特点和模型如图1所示，气缸带动左挡板沿导杆方向运动实现对包装产品的抓取工作。

    图1 码垛机械手末端执行器SotidWorks模型

    1—挡板 2—导杆 3——导杆支架

    机械手夹紧货物的情况下，通过 Simulation插件模块对导杆进行有限元静力学分析，以便优化设计导杆机构。选取有限元分析模型如图2所示。

    图2 导杆分析模型

2 码垛机械手导杆 Simulation静态力学分析

    2.1 码垛机械手Simulation模型的建立

    在界面下，点击工具-插件，选取 Simulation插件，此时在工具条中显示图标，点击该图标进入Simulation界面，点击文件打开导杆分析模型。单击主工具栏算例顾问，在其下拉菜单中选挥按钮，出现对话框如图3所示，在名称中输入名称为导杆分析，选择静态，点击确认。

    图3 算例对话框

    2.2 导杆分析计算材料属性定义

    点击工具栏应用材料图标，或在管理器中右击“零件”在弹出菜单栏中选择“应用材料到所有”。在弹出的材料属性管理器中选取高强度铝合金7050，点击应用添加到所有零部件。此时，在 Simulation管理器中，零件图标表出现复选标记，表明已完成零件材料属件定义。

    2.3 给导杆分析模型添加约束及负荷

    2.3.1 给导杆分析模型添加约束

    在有限元静力学分析中，必须采用足够的约束来稳定模型。本文将导杆支架设为固定约束模型。步骤如下：单击夹具固定下的固定几何体，选择支架底面，如图4所示。

    图4 选择“夹具固定”