具有空間運動能力的產(chǎn)品輸送機機械手的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計【CAD圖紙和文檔終稿可編輯】

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As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way. In this paper I will design an industrial robot with four dofs, which is used to carry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software. Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running. The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring the movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point. KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake 目錄 1 緒論…………………………………………………………………（1） 1.1工業(yè)機器人簡介………………………………………………………… （1） 1.2工業(yè)機器人的發(fā)展……………………………………………………… （3） 1.3課題的提出、意義及主要任務(wù)………………………………………… （4） 2 工業(yè)機器人的總體設(shè)計……………………………………………（5） 2.1工業(yè)機器人的組成及各部分關(guān)系概述………………………………… （5） 2.1.1執(zhí)行系統(tǒng)………………………………………………………… （5） 2.1.2驅(qū)動系統(tǒng)………………………………………………………… （5） 2.1.3控制系統(tǒng)………………………………………………………… （6） 2.1.4檢測系統(tǒng)………………………………………………………… （6） 2.2工業(yè)機器人的設(shè)計分析………………………………………………… （6） 2.2.1設(shè)計要求………………………………………………………… （6） 2.2.2工業(yè)機器人主要技術(shù)參數(shù)……………………………………… （7） 2.3 機器人的運動概述………………………………………………………（7） 2.3.1工業(yè)機器人的運動自由度……………………………………… （8） 2.3.2 機器人的工作空間和機械結(jié)構(gòu)類型……………………………（8） 2.3.3 機器人的運動過程分析 ……………………………………… （9） 2.4原理方案的擬定………………………………………………………… （9） 2.4.1原理方案的選擇………………………………………………… （9） 2.4.2原理方案的確定…………………………………………………（10） 3 工業(yè)機器人機械子系統(tǒng)的設(shè)計………………………………… （11） 3.1機械手手爪的設(shè)計………………………………………………………（11） 3.1.1設(shè)計時要注意的問題……………………………………………（11） 3.1.2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………（11） 3.1.3氣缸的選擇和夾緊力的校驗……………………………………（12） 3.1.4彈性爪的強度校驗………………………………………………（13） 3.2手臂機構(gòu)的設(shè)計…………………………………………………………（14） 3.2.1手臂的設(shè)計要求…………………………………………………（14） 3.2.2手臂機械結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………（14） 3.2.3伸縮氣缸的選擇…………………………………………………（15） 3.2.4活塞桿的強度校核………………………………………………（15） 3.3腰部和基座設(shè)計…………………………………………………………（17） 3.3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計…………………………………………………………（17） 3.3.2升降氣缸的選擇…………………………………………………（18） 3.3.3步進電機的選擇 ……………………………………………… （18） 3.3.4連軸器的選擇……………………………………………………（21） 3.3.5 軸承的選取………………………………………………………（22） 3.3.6齒輪的選擇………………………………………………………（24） 4 工業(yè)機器人氣動系統(tǒng)的設(shè)計…………………………………… （25） 4.1氣動系統(tǒng)的概述…………………………………………………………（25） 4.2氣動系統(tǒng)的分析與設(shè)計…………………………………………………（25） 5 工業(yè)機器人運行時應(yīng)采取的安全措施………………………… （27） 5.1安全要求…………………………………………………………………（27） 5.2實施方法…………………………………………………………………（28） 總結(jié)………………………………………………………………… （28） 致謝………………………………………………………………… （29） 參考文獻…………………………………………………………… （30） 1緒論 1.1工業(yè)機器人簡介 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機械化、自動化已成為突出的主題。化工等連續(xù)性生產(chǎn)過程的自動化已基本得到解決。但在機械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。專用機床是大批量生產(chǎn)自動化的有效辦法；程控機床、數(shù)控機床、加工中心等自動化機械是有效地解決多品種小批量生產(chǎn)自動化的重要辦法。但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運、裝配等作業(yè)，有待于進一步實現(xiàn)機械化。機器人的出現(xiàn)并得到應(yīng)用，為這些作業(yè)的機械化奠定了良好的基礎(chǔ)。 “工業(yè)機器人”（Industrial Robot）：多數(shù)是指程序可變（編）的獨立的自動抓取、搬運工件、操作工具的裝置（國內(nèi)稱作工業(yè)機器人或通用機器人）。 機器人是一種具有人體上肢的部分功能，工作程序固定的自動化裝置。機器人具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、維修容易的優(yōu)勢，但功能較少，適應(yīng)性較差。目前我國常把具有上述特點的機器人稱為專用機器人，而把工業(yè)機械人稱為通用機器人。