1、 1 前言 焊接机器手占据整个工业机器人总量的 40%以上，焊接作为工业“裁缝”，是工业生产中非常重要的加工手段，同时由于焊接烟尘、弧光、金属飞溅的存在，焊接的工作环境又非常恶劣，焊接质量的好坏对产品质量起决定性的影响。采用焊接机器手可以稳定和提高焊接质量 ,保证其均一性， 改善了工人的劳动条件 ， 提高劳动生产率 ，产品周期明确，容易控制产品产量， 可缩短产品改型换代的周期 ,减小相应的设备投资。 在焊接机械手的设计过程中引进基于 PRO/ENGINEER的 CAD/CAE技术可以大大缩短焊接机械手的研发周期、降低机械手的研发成本 、提高机械手的可靠性。因此 ,利用 PRO/E对焊接机械手进
2、行设计、装配、仿真、分析 ,对于保证焊接机械手的质量 ,提高生产率 ,推动焊接机械手功能部件的发展 ,加快产品的更新换代具有重要意义。 目前，我国的焊接机械手行业无论从控制水平还是可靠性等方面与国外公司还存在一定的差距。国外工业机器人是个非常成熟的工业产品，经历了 30多年的发展历程，而且在实际生产中不断地完善和提高 1。要想在短时间内赶超外国的产品，形成有自主知识产权的焊接机械手产品就必须借助先进的工具，在实际生产中不断完善和提高。 本设计将 以 PRO/E软件 为平台，探讨焊接机械手的计算机辅助设计方法，并利用 PRO/E软件的强大仿真功能对焊接机械手进行运动分析、装配、仿真，以保证焊接机
3、械手结构的准确性与合理性。 2 1. 绪论 1.1 PRO/E 的简介 PRO/Engineer是一套由设计至生产的机械自动化软件 ， 是新一代的产品 造型系统，是一个参数化 、 基于特征的实体造型系统，并且具有单一数据库功能。 1)真实 3D模型 在 PRO/E中， 设计出的模型是真实的 3D模型，弥补了传统面结构、 线结构的不足。这些 3D实体模型除了可以将用户的设计思想以 最真实的模型在计算 机上表现出来之外，借助于系统参数，用户还可随时计算出产品的体积、面积、重心重量、惯性大小等，以了解 产品的真实性，并可以进一步的组建装配等的运算 2。我们在产品设计过程中，可以随时掌握以上重点，设计
4、物理参数，并减少许多人为的计算 时间。 2)以特征作为设计的单位 PRO/E的特征方式是基于人性化设计的，初次使用 PRO/E的人肯定会对特征感到亲切，PRO/E中正是以最自然的思维方式从事设计工作，如孔、开槽、 做成圆角等均被视为 零件设计的基本特征，除了充分掌握设计思想之外，还在设计过程中加入 实际的 制造思想，也正因为以此特征作为设计的单元，因此可以随时对特征做合理 的变化。不违反几何原理的顺序调整、插入、删除、 重新定义等修正动作 . 3)单一数据库 在 PRO/E中可随时由 3D实体模型产生 2D工程图， 而且自动标示工程图尺寸。不论在 3D还是在 2D图形上做尺寸修改，其相关的 2
5、D图形或 3D实体模型均自动修 改，同时组合、 制造等相关设计也会自动修改，这样可以确保数据的正确性，并避免反复修正所耗费的时间，由于采用单一数据库库，提供了所谓双相关联性的功能，这种功能也正符合了现代产业中同步工程的思想。 4)参数式设计 配合 单一数据，所有设计过程中所使用的尺寸 (参数 )都在数据库中，修改 CAD模型及工程图不再是一件难事，设计者只要更该 3D零件的尺寸，则工程图、 组合 、 模具等就会依照尺寸的修改做几何形状的变化，以达到涉及修改工作的一致性，避免发生 人为 改图的疏露情形，且减少了许多人为改图的时间和精力消耗。也正因为有参数的设计，用户才可以运用强大的数学运算方式，建立各尺寸参数间的关系，使得模型可自动计算出应有的外型，减少尺寸一个一个修改的繁琐过程，并减少错误的发生。
