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循跡物料搬運(yùn)機(jī)器人設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-wenkub

2022-09-08 14:03:11 本頁面
 

【正文】 萬名工人中擁有工業(yè)機(jī)器人的數(shù)量則為 1140 臺(tái);意大利的這一數(shù)值更能說明問題, 2020 年意大利制造業(yè)中每 1 萬名工人中擁有工業(yè)機(jī)器人的數(shù)量為 123臺(tái),而在汽車制造業(yè)中每 1萬名工人中擁有工業(yè)機(jī)器人的數(shù)量則高達(dá) 1600 臺(tái)。本書的目的,在于闡述對(duì)操作機(jī)的分析和設(shè)計(jì)方法,以期對(duì)從事工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)和應(yīng)用的專業(yè)人員有所裨益。機(jī)器人,特別是工業(yè)機(jī)器人,與人的外貌毫無相象之處口在國家標(biāo)準(zhǔn)中,工業(yè)機(jī)器人被定義為:“一種能 自動(dòng)定位控制、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的操作機(jī)。 NC verification。盡本人所知, 除了畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外,本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 作者簽名: 年 月 日 (學(xué)號(hào)): 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 i 循跡物料搬運(yùn)機(jī)器人設(shè)計(jì) 摘 要 研究的目的、意義、研究方法與內(nèi)容。 Machining environment。它能搬運(yùn)材料、零件或操持工具,用以完成各種作業(yè)。 機(jī)器人在工業(yè)生 產(chǎn)應(yīng)用 自從 20 世紀(jì) 60 年代初人類創(chuàng)造了第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人以后,機(jī)器人就顯示出它極大的生命力,經(jīng)過四十多年的發(fā)展,工業(yè)機(jī)器人已在越來越多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用。隨著工業(yè)機(jī)器人向更深更廣方向的發(fā)展以及機(jī)器人智能化水平的提高,機(jī)器人的應(yīng)用范周還在不斷地?cái)U(kuò)大,已從汽車制造業(yè)推廣到其他制造業(yè),進(jìn)而推廣到機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 2 工業(yè)、木材與家具制造業(yè)等領(lǐng)域中。此外,在國防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、 生活服務(wù)等領(lǐng)域機(jī)器人的應(yīng)用也越來越多,如無人偵察機(jī) (飛行器 )、警備機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、家政服務(wù)機(jī)器人等均有應(yīng)用實(shí)例。敏捷制造的基本思想是企業(yè)能迅速將其組織和裝備重組 ,快速響應(yīng)市場(chǎng)變化 ,生產(chǎn)出滿足用戶需求的個(gè)性化產(chǎn)品。這將為工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展提出更高的要求。目前 ,國外已經(jīng)研制和生產(chǎn)了各種不同的標(biāo)準(zhǔn)組件。開發(fā)多關(guān)節(jié)、多自由度的手臂和手指 ,研制新型的行走機(jī)構(gòu)等以適應(yīng)復(fù)雜的作業(yè)的需要。 ( 4) 研究機(jī)器人協(xié)作控制 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展對(duì)協(xié)作機(jī)器人學(xué)的研究與發(fā)展起著積極的促進(jìn)作用。而面向先進(jìn)制造環(huán)境的機(jī)器人柔性裝配系統(tǒng)和機(jī)器人加工系統(tǒng)中 ,不僅有多機(jī)器人的集成 ,還有機(jī)器人與生產(chǎn)線、周邊設(shè)備、生產(chǎn)管理系統(tǒng)以及人的集成。從功能的角度,執(zhí)行機(jī)構(gòu) 可分為:手部 、 腕部、臂部、腰部和基座等,如圖 13所示。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 5 ( 3) 臂部 臂部用以連接腰部和腕部,通常由兩個(gè)臂桿 (小臂和大臂 )組成,用以帶動(dòng)腕部作平面運(yùn)動(dòng)。該部件必須具有足夠的剛度和穩(wěn)定性 驅(qū)動(dòng) 和 傳動(dòng)裝置 工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)一傳動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩個(gè)部分,它們通常與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連成一體。前者發(fā)出指令協(xié)調(diào)各關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器之間的運(yùn)動(dòng),同時(shí)還要完成編程、示教/再現(xiàn)以及和其他環(huán)境狀況 (傳感器信息 )、工藝要求、外部相關(guān)設(shè)備 (如電焊機(jī) )之間的信息傳遞和協(xié)調(diào)工作。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 6 本章小結(jié) 本章主要內(nèi)容是工業(yè)機(jī)器人的現(xiàn)狀、應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展趨勢(shì)等方面,并通過對(duì)現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中使 用 工業(yè)機(jī)器人的主要工作種類的列舉,提出了未來工業(yè)機(jī)器人的幾種先進(jìn)的發(fā)展模式和本文的主要研究?jī)?nèi)容。但 液壓傳動(dòng)中的泄漏和液體的可壓縮性,使這種傳動(dòng)無法保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比; 由于液體粘性大,在流動(dòng)過程中有較大 的能量損失(泄漏損失、摩擦損失等),因此,傳動(dòng)效率相對(duì)低 ,不適合做遠(yuǎn)距離傳動(dòng)和控制。 ( 3) 齒輪齒條嚙合傳動(dòng) 特點(diǎn):齒輪齒條傳動(dòng)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng),它傳遞的功率大,速度范圍廣,效率高,工作可靠,壽命長(zhǎng),機(jī)構(gòu)緊湊,能保證恒定的傳動(dòng)比。用于物體的轉(zhuǎn)位、翻轉(zhuǎn)、分類、夾緊、閥門的開閉以及機(jī)器人的手臂動(dòng)作等。( 4) 帶傳動(dòng) 特點(diǎn):帶傳動(dòng)靠摩擦力工作,承載能力較小,傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí),結(jié)構(gòu)尺寸較其它傳動(dòng)形式大,但傳動(dòng)平穩(wěn),能緩沖吸振,應(yīng)布置在高速級(jí),使所傳遞的轉(zhuǎn)距小。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 10 第三章 循環(huán)物料機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 通過上一章對(duì)該物料搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)形式部分進(jìn)行分析,確定了該機(jī)器人在三個(gè)方 向上傳遞運(yùn)動(dòng)的方式,本章就對(duì)這三種傳遞運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。如此反復(fù),繪出最終的結(jié)構(gòu)圖。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 12 ( 1) 固定擋板 質(zhì)量 圖 33固定擋板設(shè)計(jì)參數(shù) 該板材的質(zhì)量為: M=V*ρ =a*b*h*ρ 其中 a—— 固定板的長(zhǎng)度( 300mm); b—— 固定板的寬度 (50mm); h—— 固定板的高度 (15mm); ρ—— 固定板材 (鋼材 )密度 (^3); 所以板材的質(zhì)量: M1= KG ( 2) 工字型鋼板(鋼材) 的質(zhì)量 圖 34工字型鋼板 設(shè)計(jì)參數(shù) 由上文的公式可以算的 , 該工字型鋼板的質(zhì)量: M2= KG 重力所產(chǎn)生的扭矩 又由上文可知: 工程石板 ( 長(zhǎng) a=800mm,寬 b=400mm,高 c=30mm,重 M=20kg) (假定) 所以擺動(dòng)氣缸的受力分析如圖 35 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 13 圖 35 擺動(dòng)氣缸的受力分析 當(dāng)擺動(dòng)氣缸由圖 32的位置旋轉(zhuǎn) 90? 的時(shí)候,此時(shí) 擺動(dòng)氣缸受到的力矩最大。選擇的方法是先按照軸徑的 d的大小從標(biāo)準(zhǔn)中選出平鍵的寬度和高度尺寸 b*h,然后按照輪轂寬度 B從標(biāo)準(zhǔn)中選出鍵的長(zhǎng)度 L, L應(yīng)小于或等于輪轂寬度,且不大于 ( L=)。 豎直 Y 運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì) 首先進(jìn)行粗略的估算,或類比同類結(jié)構(gòu),根據(jù)運(yùn)動(dòng)參數(shù)初步確定有關(guān)機(jī)構(gòu)的主要尺寸,再進(jìn)行校核計(jì)算,修正設(shè)計(jì)。 圖 39 螺紋傳動(dòng)分析 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 18 將 絲杠螺帽 中的螺紋牙單獨(dú)取出,如圖 39(a)所示。 根據(jù)假設(shè) 1)、 2)可將螺母的空間螺旋面展成傾角為 的斜平面;根據(jù)假設(shè) 3)可將螺桿牙簡(jiǎn)化為一滑塊,如圖 39 (b)所示。因此,還有斜面給予滑塊的 全反力 R。 又由上文可知:固定擋板的總質(zhì)量: M1=*4= kg; 工字型鋼板的質(zhì)量: M2=44 kg; 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 19 工程石板的質(zhì)量: M0=20 kg; 又由裝配圖中所示,估計(jì)絲杠螺母向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所要克服的重力為 1000 N,所以 Q=1000 N。 (1) 伺服電機(jī)的功率 假設(shè)工程石板在提升的過程中的速度是 sV /.05m00 ? ,絲杠螺母向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所要克服的重力為 Q=1000 N,所以電機(jī)要輸出的理論效率為 WVQ 500 ?? ,因?yàn)?
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