工業(yè)機器人建模第4

多功能實訓臺建模章010203傳輸單元、夾具建模工作臺及操作面板建模壓鑄、軌跡單元建模內(nèi)容【背景知識】多功能實訓臺是最為常用的工業(yè)機器人實訓裝置，可進行機器人碼垛、搬運、軌跡運動以及壓鑄等編程操作練習。本章主要針對多功能實訓臺進行建模操作，包括工作臺、操作面板、夾具、送料單元、模擬壓鑄單元、輸送帶、物料檢測、搬運、碼垛及幾何軌跡單元等。傳輸帶B傳輸帶A操作面板夾具幾何軌跡模塊壓鑄工件【背景知識】4.1工作臺及操作面板建模4.4.1工作臺1.工作臺臺面新建“零件”，在“上視基準面”繪制長1800mm，寬1200mm矩形。拉伸成20mm厚薄板。4.1工作臺及操作面板建模2.支腿（1）選擇臺面的下面為繪圖面，繪制支腿剖面。拉伸支腿為實體，拉伸長度670mm，不合并結果。1800mm邊1200mm邊4.1工作臺及操作面板建模（2）陣列支腿，線性雙向陣列，沿邊長1800mm方向陣列間距為1660mm，實例數(shù)2；沿邊長1200mm方向陣列間距為1080mm，實例數(shù)2。4.1工作臺及操作面板建模（3）繪制支腿之間的連接桿。選取長度方向支腿的內(nèi)側面為繪圖面，在兩側支腿末端繪制連桿截面圖形，其中最外邊邊線與支腿外側對齊，上邊線與支腿末端對齊。拉伸形成連桿。繪圖面支腿底邊支腿外側邊4.1工作臺及操作面板建模（4）按步驟（3）方法繪制另外兩條支腿的連接桿，截面形狀尺寸與上述一致。（5）利用線性陣列創(chuàng)建支撐連桿，選擇底部4個連桿實體，陣列方向朝向臺面，陣列距離為630mm。4.1工作臺及操作面板建模（6）繪制長度方向中間支撐桿。選擇連桿表面，繪制草圖，拉伸凸臺實體。繪圖面4.1工作臺及操作面板建模（7）繪制側面中間連接桿。草圖尺寸，與臺面底部距離為240mm，拉伸為實體。繪圖面4.1工作臺及操作面板建模（8）陣列產(chǎn)生另一連桿，距離830mm。（9）繪制抽屜兩側固定導軌的連桿，高度、截面形狀與中間連接桿相同。（8）（9）4.1工作臺及操作面板建模3.滾輪（1）創(chuàng)建與右視基準面平行的基準面，間距540mm。（2）在新建基準面上繪制草圖，以左側線為軸旋轉形成實體。（1）（2）4.1工作臺及操作面板建模（3）在前述基準面上繼續(xù)繪制滾輪固定架草圖，拉伸成實體，屬性設置：雙向拉伸，兩側拉伸深度均為21mm。（4）對上步創(chuàng)建的滾輪固定架進行抽殼，抽殼厚度為3mm，選擇如圖所示6個面為去除面，即只保留左右兩側及底部3個面。（3）（4）4.1工作臺及操作面板建模（5）繼續(xù)在上述新建基準面上繪制滾輪中心軸，繪制直徑為10mm圓，向兩側拉伸凸臺，兩側給定深度27mm，不合并結果。4.1工作臺及操作面板建模（6）在新建基準面上繪制滾輪輪轂截面草圖，向兩側拉伸，給定深度15mm，不合并結果。（7）在新建基準面上繪制滾輪輪胎截面草圖，向兩側拉伸，給定深度15mm，不合并結果。并對輪胎兩側圓邊倒圓角，圓角半徑為2mm。（6）（7）4.1工作臺及操作面板建模（8）修改輪胎及輪轂顏色。（9）繪制兩側安裝螺母。選擇固定架外側表面為繪圖面，繪制螺母草圖，并修改螺母顏色。拉伸為實體，給定深度6mm。（10）陣列螺母，產(chǎn)生另一側螺母實體，陣列距離48mm。（8）（9）（10）4.1工作臺及操作面板建模（11）陣列滾輪及其連接組件，使之產(chǎn)生4個滾輪，分布在各個支腳處。4.1工作臺及操作面板建模4.周邊罩板（1）取支腿外表面，繪制矩形草圖，其4邊分別與支腿、連桿的內(nèi)側邊線重合。向工作臺內(nèi)側拉伸3mm，形成罩板。繪圖面4.1工作臺及操作面板建模（2）參照上述方法，完成其他面罩板繪制，除安放機器人控制器位置（圖中虛線處）不需安放罩板外，其他側面包括底部全部加上罩板。未封擋抽屜4.1工作臺及操作面板建模（3）繪制抽屜把手。創(chuàng)建新基準面，垂直且經(jīng)過抽屜罩板正中位置，兩面相距1265mm。在新建面上繪制草圖。4.1工作臺及操作面板建模（4）在新建平面上繪制草圖。向兩側拉伸成實體，拉伸長度均為60mm。4.1工作臺及操作面板建模（5）添加“圓角”特征，圓角類型設為“完整圓角”，分別選取把手內(nèi)外圓弧面作為“邊側面組1”和“邊側面組2”，選取把手底平面為“中央面組”，對底面進行圓面化。（6）修改把手顏色。完整圓角是相切于三個相鄰面的圓角。創(chuàng)建完整圓角特征時，需在其“圓角項目”中定義三個相鄰面作為圓角相切面。4.1工作臺及操作面板建模4.1.2操作面板（1）在臺面上表面繪制矩形草圖，向上拉伸10mm形成操作面板固定板，不合并結果。修改其顏色。（2）選擇固定板表面繪制連接支撐桿草圖，向上拉伸100mm，不合并結果固定板草圖支撐連接桿4.1工作臺及操作面板建模（3）選擇連接支撐桿側面為繪圖面，繪制草圖。向兩側拉伸形成實體，兩側的拉伸深度分別為70mm和230mm，修改面板顏色。繪圖面拉伸操作面板草圖繪圖面4.1工作臺及操作面板建模（4）選擇操作面板斜面為繪圖面，繪制如圖所示10個φ40圓，向上拉伸18mm，不合并結果。（5）在圓臺表面繪制一個φ55的圓，向上拉伸5mm，添加完整面圓角。急停按鈕指示燈4.1工作臺及操作面板建模（7）為急停按鈕繪制標記。在急停按鈕最外表面上繪制三個旋轉箭頭。選擇菜單“插入”→“特征”→“包覆…”，包覆類型選擇“蝕雕”，雕刻深度設為0.4mm。完成后修改箭頭蝕雕內(nèi)面顏色為白色。添加包覆特征草圖4.1工作臺及操作面板建模（8）繪制調速控制器。選擇操作面板斜面，繪制草圖。向外拉伸10mm，不合并結果，修改顏色為黑色。（9）在調速器模型表面上添加草圖文字“ORIENC”，設置相應的字體、大小、字形等。文字標記調速控制器4.1工作臺及操作面板建模（10）添加包覆特征，選擇“浮雕”類型，深度2mm。陣列產(chǎn)生另一個調速控制器上的標記文字，修改文字實體顏色。4.1工作臺及操作面板建模（11）在調速器表面繪制旋鈕草圖（此處未加尺寸約束，讀者可自行設置旋鈕外觀及位置）。陣列產(chǎn)生一個調速器旋鈕，向上拉伸12mm。4.1工作臺及操作面板建模（12）在調速器表面繪制如圖所示，拉伸1mm，形成實體，并著色。（13）創(chuàng)建新繪圖面，繪制開關截面草圖。兩側拉伸4mm。（12）草圖創(chuàng)建新繪圖面開關截面4.1工作臺及操作面板建模（14）利用線性陣列特征，產(chǎn)生另一個調速器面板上的開關按鈕等模型。（15）選擇操作面板表面，繪制模式旋鈕，向上拉伸10mm，不合并結果。（16）在形成的選擇按鈕凸臺面上繪制草圖，繪制旋鈕撥檔鍵，向上拉伸8mm，不合并結果。（14）陣列模式旋鈕模式旋鈕撥檔鍵4.2壓鑄、軌跡單元4.2.1壓鑄單元（1）選擇工作臺臺面，繪制草圖。向上拉伸10mm板材實體，設置顏色。（2）選擇圖示面，繪制草圖。向工作臺內(nèi)側拉伸270mm，不合并結果，形成壓鑄進料機構模型。（1）草圖（2）繪圖面（2）草圖及拉伸1800mm邊1200mm邊繪圖面4.2壓鑄、軌跡單元（3）對壓鑄進料機構上面兩邊線倒角20mm×45°。（4）選取壓鑄進料機構頂面，繪制草圖，向上拉伸120mm，不合并結果。倒角（3）草圖4.2壓鑄、軌跡單元（5）選擇進料管實體的上表面，繪制矩形草圖。選擇該草圖，向下拉伸切除，深度225mm。（6）選擇圖示面為繪圖面，繪制草圖草圖。向內(nèi)拉伸切除，拉伸深度60mm。完成后修改實體顏色。（5）草圖（6）繪圖面草圖繪圖面4.2壓鑄、軌跡單元（7）繪制草圖，向內(nèi)拉伸10mm形成外側擋板，不合并結果。（8）繪制內(nèi)側擋板草圖（尺寸與外側擋板一致），向內(nèi)拉伸10mm形成內(nèi)側擋板，不合并結果。內(nèi)側遮擋板外側遮擋板繪圖面繪圖面4.2壓鑄、軌跡單元（9）選擇圖示繪圖面，繪制如圖所示末端擋板草圖，向上拉伸140mm形成末端擋板。完成后修改3個擋板的顏色。（10）選擇末端擋板外側面為繪圖面，繪制上方擋板草圖，地邊線與下方擋板面對齊。拉伸到另一面形成上擋板實體。末端遮擋板上方遮擋板繪圖面繪圖面4.2壓鑄、軌跡單元（11）繪制壓鑄氣缸。繪制草圖。拉伸30mm。端蓋4棱倒角2×45°。（12）繪制氣缸及周邊連接桿草圖。拉伸，深度340mm。壓鑄氣缸繪圖面氣缸及周邊連接桿草圖4.2壓鑄、軌跡單元（13）線性陣列端蓋至另一端，陣列距離370mm。（14）繪制頂料氣缸。選擇繪圖面，繪制草圖。向外拉伸，伸深度110mm陣列繪圖面頂料氣缸4.2壓鑄、軌跡單元4.2.2計數(shù)傳感器（1）選擇實訓臺臺面，繪制傳感器固定架草圖。向上拉伸150mm。（2）選擇其中一個固定架外側表面，繪制傳感器模型。進行雙側拉伸，外側拉伸深度60mm，向內(nèi)側拉伸深度40mm。傳感器固定架傳感器草圖1200mm邊4.2壓鑄、軌跡單元（3）線性陣列產(chǎn)生另一個傳感器模型，陣列距離為182mm。（4）仍然選擇其中一個固定架外側表面繪制固定螺母草圖，六邊形外接圓及φ25圓與傳感器截面圓同心，如圖所示。向外拉伸15mm，不合并結果。（5）陣列產(chǎn)生傳感器另一側固定螺母，距離為35mm。螺母陣列4.2壓鑄、軌跡單元（6）利用上述兩個螺母實體，再次陣列產(chǎn)生另一傳感器的2個固定螺母，陣列距離為142mm。（7）繪制傳感器固定板側邊加強筋。選擇固定板一側面，繪制加強筋截面草圖。拉伸80mm，與固定板寬度一致，形成實體。陣列及繪圖面選擇加強筋繪圖面4.2壓鑄、軌跡單元4.2.3軌跡單元（1）選擇實訓臺臺面，繪制草圖。向上拉伸10mm形成固定底板。（2）選擇固定底板上表面，繪制連接梁草圖，向上拉伸100mm。固定底板草圖連接梁草圖1200mm邊固定底板4.2壓鑄、軌跡單元（3）選擇連接梁上表面，繪制軌跡單元面板草圖，向上拉伸12mm。（4）選擇軌跡面板表面，繪制放料位置草圖。拉伸切除，深度10mm。軌跡單元面板放料位置1800mm邊4.2壓鑄、軌跡單元（5）在軌跡面板表面，繪制長方形、三角形、圓形以及樣條曲線軌跡切口草圖。拉伸切除，切除深度12mm。（6）繪制機器人基座。在實訓臺臺面上繪制草圖，向上拉伸10mm。軌跡切口放料位置1800mm邊4.2壓鑄、軌跡單元4.2.4壓鑄蓋（1）新建“零件”文件，選擇前視基準面，繪制草圖，拉伸270mm。選擇圖示165mm×270mm面的兩個邊倒角20mm×45°。4.2壓鑄、軌跡單元（2）選擇另一165mm×270mm面為繪圖面，繪制草圖，對此草圖進行拉伸切除，切除深度165mm，形成壓鑄蓋底面導軌。（3）選擇圖示面，繪制壓鑄蓋取料口，拉伸切除，深度為90mm。繪圖面壓鑄蓋底面導軌壓鑄蓋取料口4.2壓鑄、軌跡單元（4）選擇帶兩倒角邊的面，繪制草圖，拉伸切除，深度為145mm，與進料口連通。4.2壓鑄、軌跡單元（5）繪制壓鑄蓋推料氣缸。選擇圖示面為繪圖面，繪制壓鑄蓋推料氣缸截面草圖，完成后向外拉伸60mm，形成推料氣缸實體。（6）修改氣缸、壓鑄蓋外觀顏色，完成后保存文件。繪圖面4.3傳輸單元、夾具

4.3.1垛板（1）選擇實訓臺臺面，繪制垛板固定墊板，拉伸10mm。（2）選擇墊板表面繪制固定支架草圖，向上拉伸115mm?；L邊垛板固定墊板垛板固定墊板草圖垛板固定支架草圖4.3傳輸單元、夾具

（3）在固定支架上表面繪制垛板草圖，左邊線與下方墊板左邊線共線，向上拉伸5mm形成垛板。4.3.2工具架（1）選擇實訓臺臺面，繪制草圖，向上拉伸100mm。垛板機器人基座工具架支桿4.3傳輸單元、夾具

（2）選擇步驟（1）創(chuàng)建的支架表面，繪制矩形，添加約束，使矩形四邊分別與支架外側邊共線，向上拉伸10mm，合并結果，形成工具架臺面。（3）選擇工具架上表面，繪制φ34圓，向上拉伸30mm。（4）選擇步驟（3）形成的φ30圓柱上表面，繪制與上述圓同心的圓，直徑24mm，拉伸切除，深度40mm。支架表面工具架14.3傳輸單元、夾具

（5）選擇工具架表面，繪制草圖，向上拉伸15mm，形成支架2實體。（6）選擇步驟（5）矩形凸臺上表面，繪制草圖，拉伸切除，切除深度25mm，著色。工具架

工具架2內(nèi)圓工具架2輪廓4.3傳輸單元、夾具

4.3.3傳輸單元（1）選擇實訓臺表面，繪制傳輸帶支架（8個同樣尺寸的矩形）草圖如圖4-112所示，向上拉伸120mm。（2）選擇右視基準面，創(chuàng)建新繪圖面，間距290mm。新建基準面

傳輸帶支架1800mm邊1200mm邊4.3傳輸單元、夾具

（3）在新建基準面上繪制傳輸帶截面草圖，向內(nèi)拉伸55mm。（4）線性陣列產(chǎn)生另一個傳輸帶，陣列距離為160mm。陣列

傳輸帶截面1200mm邊4.3傳輸單元、夾具

（5）選擇步驟（2）創(chuàng)建的基準面，繪制皮帶內(nèi)側支撐連桿草圖。向內(nèi)拉伸55mm。將生成的支撐連桿實體進行線性陣列，陣列距離160mm。陣列

傳輸帶截面4.3傳輸單元、夾具

（6）選擇步驟（2）創(chuàng)建的基準面，繪制2個φ6的圓，圓心分別與傳輸帶兩端半圓同心。雙向拉伸2個小圓的草圖形成滾輪軸承。按步驟（4）方向和間距（160mm）陣列滾輪軸承，產(chǎn)生另一傳輸帶滾輪軸承。傳輸帶滾輪軸承4.3傳輸單元、夾具

（7）繪制滾輪。選擇步驟（2）創(chuàng)建的基準面，在傳送帶兩端軸承處繪制圓環(huán)，圓心分別與上述軸承同心。拉伸草圖形成滾輪實體，拉伸深度55mm。線性陣列兩端滾輪，陣列方式參照步驟（4）。傳輸帶滾輪軸承4.3傳輸單元、夾具

（8）繪制滾輪固定擋板。選擇步驟（2）創(chuàng)建的基準面，繪制傳輸帶兩端滾輪固定擋板草圖。向外拉伸10mm，修改顏色為黑色。滾輪固定擋板4.3傳輸單元、夾具

（9）線性陣列上述擋板，陣列距離為65mm，方向朝向傳送帶另一側。選擇陣列后傳送帶兩側4塊滾輪固定擋板，再次線性陣列，陣列距離為160mm，產(chǎn)生另一傳輸帶兩側擋板模型。4.3傳輸單元、夾具

（10）選擇傳輸帶右側端軸承表面為繪圖面，繪制草圖，向外拉伸18mm形成電機聯(lián)軸器模型。（11）選擇聯(lián)軸器外表面，在其上繪制草圖，拉伸30mm形成電機減速機構模型，修改為黑色。聯(lián)軸器電機減速機構4.3傳輸單元、夾具

（12）選擇步驟（11）模型的外表面，繪制圓形草圖，向外拉伸50mm。（13）選擇上述圓柱體的外表面，繪制草圖，向外拉伸6mm，完成電機線圈部分模型的創(chuàng)建。（14）將圓柱面外邊線倒圓角，半徑2mm。倒圓角電機線圈草圖2電機線圈草圖14.3傳輸單元、夾具

（15）選擇右視基準面創(chuàng)建新基準面，間距180mm，使之處于兩個傳輸帶中間。以新建基準面為對稱面，將步驟（10）~（14）所建模型鏡像至另一傳輸帶內(nèi)側。4.3傳輸單元、夾具

4.3.4線纜槽（1）選擇實訓臺表面，繪制掃描路徑。（2）選擇實訓臺1200mm邊長的一面，創(chuàng)建新基準面，距離20mm，使之經(jīng)過所繪路徑邊長為790mm線，在此面上繪制掃描輪廓截面，其外側一點與路徑點重合。1200mm邊重合點掃描路徑線纜槽掃描路徑線纜槽輪廓4.3傳輸單元、夾具

（3）添加掃描特征，分別選擇上述2個草圖作為輪廓和路徑。（4）選擇繪圖面，繪制中間線纜槽，拉伸740mm，形成另一線纜槽。線纜槽截面繪圖面掃描形成線纜槽4.3傳輸單元、夾具

（5）選擇線纜槽一側外表面，繪制長圓孔。陣列此長圓孔，陣列間距為20mm，陣列數(shù)目應確保陣列的長圓孔距線纜槽兩側基本相等。陣列產(chǎn)生均布散熱孔散熱孔4.3傳輸單元、夾具

（6）對長圓孔進行拉伸切除，切除深度為25mm，完全穿透線纜槽。（7）按步驟（5）、（6）完成其它線纜槽散熱孔創(chuàng)建。（8）完成后，修改各部分顏色，保存該模型文件。4.3傳輸單元、夾具

4.3.5夾具、工具（1）繪制新建“零件”文件，保存為夾具主體，選擇上視基準面，繪制夾具安裝法蘭草圖，向上拉伸10mm。（2）選擇法蘭上表面，繪制連接桿草圖，確保與法蘭同心，向上拉伸30mm。夾具安裝法蘭連接桿草圖4.3傳輸單元、夾具

（3）選擇連接桿上表面，繪制φ60的連接法蘭盤，法蘭盤的圓心與前述所繪圓同心，向上拉伸10mm。連接法蘭盤完成連接法蘭創(chuàng)建4.3傳輸單元、夾具

（4）在連接法蘭盤上表面，繪制矩形草圖，向上拉伸50mm，形成氣動夾具主體。（5）選擇氣動夾具主體含邊長70mm邊的一側面，繪制草圖。拉伸切除形成切槽，切除深度62mm。夾具主體矩形切槽截面草圖70mm50mm4.3傳輸單元、夾具

（6）選擇切槽內(nèi)底面，繪制氣缸推桿截面草圖，向外拉伸53mm。（7）選擇圖示圓柱氣缸推桿外表面繪制矩形草圖，尺寸及位置與前述切槽截面草圖一致，向外拉伸9mm，不合并結果。氣缸推桿推桿固定塊繪圖面選取繪圖面4.3傳輸單元、夾具

（8）選擇固定塊外表面，繪制草圖，向外拉伸50mm，不合并結果，形成氣缸主體。（9）選取繪圖面，繪制草圖，拉伸切除，切除深度6mm。氣缸主體側向沉孔草圖選取繪圖面繪圖面4.3傳輸單元、夾具

（10）選擇步驟（9）對向側面，再次繪制草圖，拉伸切除，深度6mm。（11）選擇任一沉孔底面，繪制4個直徑為4mm的圓，圓心分別與四個沉孔圓心重合。拉伸切除，切除深度為14mm，形成通孔。（12）選取另一側面為繪圖面，繪制通孔。拉伸切除，深度32mm。沉孔內(nèi)通孔另一側面通孔選取繪圖面繪圖面4.3傳輸單元、夾具

（13）繪制圓環(huán)，選取氣缸主體的最外端面，繪制同心圓，直徑分別為9mm和17mm，拉伸切除，深度2mm。（14）繪制外端圓孔，選取氣缸主體的最外端面，繪制兩個直徑為4mm的圓，拉伸切除，深度5mm。圓環(huán)草圖外端面圓孔草圖4.3傳輸單元、夾具

（15）選取繪圖面，繪制草圖，拉伸切除，深度9mm。繪圖面4.3傳輸單元、夾具

（16）選取夾具主體長方體的側面創(chuàng)建新基準面，間距25mm。在新建基準面上繪制夾具固定夾爪。拉伸，深度20mm。創(chuàng)建新基準面固定夾爪截面拉伸4.3傳輸單元、夾具

（17）選擇繪圖面，繪制真空吸盤連接塊草圖，拉伸32mm形成連接塊。繪圖面真空吸盤連接塊拉伸繪圖面4.3傳輸單元、夾具

（18）選擇上述連接塊最外端面，使用多邊形工具繪制真空吸盤連接螺母，六邊形內(nèi)切圓直徑為15mm。拉伸10mm，形成螺母。（19）選擇右視基準面，繪制旋轉軸及截面。添加“旋轉切除”特征，選擇圖中所繪構造線為旋轉軸，旋轉角度為360°。螺母截面外側邊線圓角旋轉切除4.3傳輸單元、夾具

（20）選擇六角螺母外端面，繪制φ15的圓。拉伸10mm，形成真空吸盤連接桿實體模型。對連接桿外側面邊線倒圓角，圓角半徑1mm。4.3傳輸單元、夾具

（21）選擇右視基準面，繪制截面草圖及中心線，沿中心線旋轉形成吸盤實體模型。（22）選擇吸盤內(nèi)部平面，繪制草圖，拉伸切除，深度37mm。4.3傳輸單元、夾具

（23）選擇繪圖面，繪制吸盤氣路連接桿草圖，拉伸10mm。繪圖面4.3傳輸單元、夾具

（24）繼續(xù)繪制氣管卡件。選擇連接桿外表面，繪制草圖，與φ10圓保持同心，拉伸1mm。（25）選擇上步圓臺外表面繪制草圖，添加與前述φ6圓同心的約束，拉伸1mm。氣管卡件部件1氣管卡件部件24.3傳輸單元、夾具

（26）繪制氣路通孔。選擇卡件部分2的外表面，繪制氣路通孔截面。拉伸切除，切除深度24mm。修改氣路卡件、螺母及吸盤顏色。（27）選取繪圖面，繪制氣缸進氣管路，拉伸2mm，不合并結果。氣路通孔截面氣缸管路繪圖面繪圖面氣缸管路部件14.3傳輸單元、夾具

（28）選擇上步拉伸凸臺外表面，繪制φ10的圓，與前步創(chuàng)建的φ6圓臺同心，拉伸9mm。（29）選擇φ10圓臺外表面，繪制草圖，與前步創(chuàng)建的φ10圓臺同心。拉伸凸臺，深度4mm。（30）選擇φ9圓臺外表面，繪制草圖，與前步創(chuàng)建的φ9圓臺同心。拉伸凸臺，深度4mm。氣