摘要
覆铜板作为电子信息产业的核心基础材料，其生产自动化水平直接影响下游电子制造的效率与产品质量。在覆铜板规模化生产流程中，板材搬运环节频繁且作业要求严苛，传统人工搬运及简易设备存在效率低下、易造成板材划伤破损、定位精度不足等问题，难以适配智能制造背景下覆铜板产业自动化升级的需求，成为制约生产效率提升的关键瓶颈。因此，研发一款适配覆铜板特性的专用自动化搬运机械手，对推动覆铜板生产向高效、精准、无损伤方向转型具有重要现实意义。
本文以覆铜板自动化搬运为核心目标，系统完成了搬运机械手的整体结构设计与关键技术研究。通过多维度方案对比选型，综合评估机械手臂式、连杆机构式、桁架式三类主体结构的工况适配性，确定桁架式主体布局与三轴齿轮齿条传动方案，保障长行程连续作业与搬运稳定性；针对覆铜板轻薄易损伤的特性，对比真空吸附与机械夹持两类末端执行方案，设计四气缸驱动的机械夹爪与弹簧辅助压板组合的末端执行器，实现无损伤稳定夹持；完成传动系统与夹持机构的参数计算、关键部件选型及强度校核，结合仿真分析验证结构可靠性。最终形成一套适配覆铜板生产工况的自动化搬运解决方案，为覆铜板产业自动化升级提供了实用技术支撑，也为同类轻薄板材自动化搬运设备设计提供了参考。
关键词：覆铜板；搬运机械手；结构设计；桁架机械手
目录
摘 要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.2.1 国内研究现状 2
1.2.2 国外研究现状 3
1.3 本文主要研究内容 4
2 总体方案设计 6
2.1 设计任务要求 6
2.2 机械手方案选择 6
2.2.1机械手臂式 6
2.2.2 连杆机构式 7
2.2.3 桁架式 7
2.2.4 方案对比 8
2.3 末端执行器方案选择 9
2.3.1 夹爪形式方案选择 10
2.3.2 夹爪结构方案选择 11
2.4 传动方案选择 13
2.5 本章小结 14
3 机械手传动系统设计 15
3.1 设计参数 15
3.2 X 轴与 Y 轴传动部件参数推导与校核 15
3.2.1 总负载重力计算 15
3.2.2 负载力与齿轮参数设计 16
3.2.3 减速器与电机选型 18
3.2.4 直线滑轨校核 18
3.3 Z 轴传动部件参数推导与校核 19
3.3.1 总负载重力计算 19
3.3.2 负载力与齿轮参数设计 20
3.3.3 减速器与电机选型 21
3.3.4 斜齿轮接触强度校核 22
3.4 本章小结 22
4 末端执行器设计 23
4.1 末端执行器结构设计 23
4.1.1 驱动与传动机构设计 23
4.1.2 夹爪与弹簧辅助压板机构设计 23
4.1.3 安装连接与限位防护结构 24
4.1.4 结构特点与优势 24
4.2 夹持力计算 25
4.3 驱动机械手的气压缸校核 26
4.3.1 核心计算参数确定 26
4.3.2 单个气缸推力计算 26
4.3.3 四气缸总有效力校核 27
4.4 本章小结 27
5 总结与展望 28
参考文献 29
致 谢 31
附 录 32
说明书
三维模型
CAD图纸
文件列表
