【正文】 有感覺機(jī)能。目前主要應(yīng)用于機(jī)床、模鍛壓力機(jī)的上下料，以及點(diǎn)焊、噴漆等作業(yè)，它可按照事先制訂的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作，但還不具備傳感反饋能力，不能應(yīng)付外界的變化。解決這些問題的根本辦法是研究和使用具有開放結(jié)構(gòu)的機(jī)器人系統(tǒng)。 1970 年 4 月美國(guó)在伊利斯工學(xué)院研究所召開了第一屆全國(guó)工業(yè)機(jī)器人會(huì)議。經(jīng)過大約 10 年的實(shí)用化時(shí)期以后，從成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 1980 年開始進(jìn)入廣泛的普及時(shí)代。意大利 COMAU 公司以承接壓機(jī)生產(chǎn)線見長(zhǎng)，在這里，機(jī)器人系統(tǒng)是促銷售的關(guān)鍵。 5）注意機(jī)器人產(chǎn)品的高可靠性，使國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的可靠性與國(guó)外機(jī)器人具有可比性，同時(shí)要做到低成本、易操作 。常用的機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)和電傳動(dòng)。這三種方法各有所長(zhǎng)，各種驅(qū)動(dòng)方式的特點(diǎn)見表 21 表 21 三種驅(qū)動(dòng)方式的特點(diǎn)對(duì)照 內(nèi)容 驅(qū)動(dòng)方式 液壓驅(qū)動(dòng) 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng) 電 機(jī) 驅(qū)動(dòng) 輸出功率 很大，壓力范圍為50～ 140Pa 大，壓力范圍為48～ 60 較大 控制性能 利用液體的不可壓縮性，控制精度較高，輸出功率大，可無級(jí)調(diào)速，反應(yīng)靈敏，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡控制 氣體壓縮性大，精度低，阻尼效果差，低速不易控制，難以實(shí)現(xiàn)高速、高精度的連續(xù)軌跡控制 控制精度高，功率較大，能精確定位，反應(yīng)靈敏，可實(shí)現(xiàn)高 速、高精度的連續(xù)軌跡控制，伺服特性好，控制系統(tǒng)復(fù)雜 響應(yīng)速度 很高 較高 很高 結(jié)構(gòu)性能及體積 結(jié)構(gòu)適當(dāng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可標(biāo)準(zhǔn)化、模擬化，易實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)。 （ 1）螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)一周，螺母移動(dòng)一個(gè)螺距（彈頭螺紋）。 考慮到實(shí)際中軸向力的影響較大，選取梯形螺紋作為基本齒形。?? 。 查表 【 1】 得 45 號(hào)鋼的許用壓強(qiáng) 2[ ] (6 ~ 8 )p N m m ???。其中， 支撐狀況選定為兩端固定（即軸向和徑向均存在載荷作用），取 支撐系數(shù) 424 0 1 0m N mm ?? ? ? 綜上，有 4719acFaF SF ? ??（安全系數(shù) ~ 4FS ? ），合格 （ 7）強(qiáng)度校核 按第四強(qiáng)度理論校核螺桿強(qiáng)度，即 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 桿所受應(yīng)力 2 2 223334( ) 3 ( ) 5 . 6 7 20 . 2aF T N m mdd? ? ?? ? ? ? 查表 【 1】 得 45 號(hào)鋼得許用應(yīng)力 2360[ ] 72 ~ 12 0( 3 ~ 5 ) ( 3 ~ 5 )s N m m?? ?? ? ? ? 顯然， []???? ，合格 （ 8）重復(fù)精度校核 由 GC10160，查得在 h7 精度等級(jí)下每一螺距的螺距誤差為 6Pm?? ?? ，螺距的累積誤差 P?? 為： ， ， ；牙型半角允差為 20’ 。 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 材料： 用于導(dǎo)軌的材料，應(yīng)具有耐磨性好，摩擦因數(shù)小，并具有良好的加工和熱處理性質(zhì)。 本設(shè)計(jì)選定為伺服電機(jī)，選定一款 80CB 系列交流伺服電機(jī) ，數(shù)據(jù)如下： 絕緣電阻 —— 500VDC 100MW Min 絕緣強(qiáng)度 —— 1500VAC 1Minute 環(huán)境溫度 —— 20℃ ～ +50℃ 絕緣等級(jí) —— B級(jí) 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 技術(shù)參數(shù)： 技術(shù)參數(shù) 單位 80CB050C010000 80CB075C 010000 80CB100C 010000 貨物編碼 031398 031400 031410 額定輸出功率 W 500 750 1000 額定轉(zhuǎn)矩 N 綜上，通過近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，經(jīng)過資料的收集、方案的選擇比較和論證，到分析計(jì)算，再到工程圖紙的繪制以及畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的撰寫等各個(gè)環(huán)節(jié)，我對(duì)大學(xué)三年所學(xué)的知識(shí)有了一個(gè)深層次的理解，同時(shí)對(duì)工程的理解更加深刻和準(zhǔn)確。同時(shí)，經(jīng)過這段時(shí)間的不斷摸索和設(shè)計(jì)，令我對(duì)儀器設(shè)計(jì)有了更加深刻的了解，也大大提高了我的動(dòng)手實(shí)踐能力，培養(yǎng)了濃厚的科研興趣，使我在學(xué)習(xí)的過程中深受其益。從他身上 ,我不僅學(xué)到了很多專業(yè)方面的知識(shí) ,還學(xué)到了一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾?。為此，學(xué)生對(duì)您表示衷心的感謝和深深的敬意！ 同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中，很多的同學(xué)和老師給予了我很大大的幫助。在 AutoCAD 做圖中，更是一次次的重復(fù)著查詢、討論、糾錯(cuò)、復(fù)查的繁瑣步驟。同時(shí)，也使我深深體會(huì)到： 要 真正完成一個(gè)零部件的設(shè)計(jì) ，不但要掌握 儀器設(shè) 計(jì)、互換性、誤差理論等多學(xué)科 的知識(shí)，而且還要 有繼而不舍的鉆研精神，要善于學(xué)習(xí)新的知識(shí) ，只有將這兩方面的知識(shí)融會(huì)貫通和有機(jī)結(jié)合，才能設(shè)計(jì)出 合格的裝置來 。m 額定轉(zhuǎn)速 rpm 3000 最高轉(zhuǎn)速 rpm 3600 電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量 kg此灰鑄鐵導(dǎo)軌的硬度一般為 180~200HBW。 20 2 1 8 . 4 5 01000P P m m? ? ???? ? ? ? ? ?，合格 至此，所選外螺紋的所有技術(shù)指標(biāo)均已校驗(yàn)完畢，結(jié)果在合格范圍之內(nèi)。 又螺母螺紋扣數(shù) 10Hn P? ? ? ，合格。 ’ 其中，梯形螺紋的牙型半角 30?? 。試 ?。?外 螺紋 ）公 稱直 徑 mm? ， 對(duì) 應(yīng)的 中 徑2 mm? ，小徑 1 mm? ，螺距 4P mm? 。 （ 2）具有較好的增力作用。功率 /質(zhì)量比大，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，密封問題較小 伺服電動(dòng)機(jī)易于標(biāo)準(zhǔn)化，結(jié)構(gòu)性能好，噪聲低，電動(dòng)機(jī)一般需配置減速裝置，除 DD電動(dòng)機(jī)外，難以直接驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊 ，無密封問題 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 安全性 防爆性能較好，用液壓油作傳動(dòng)介質(zhì)，在一定條件下有火災(zāi)危險(xiǎn) 防爆性能好，高于1000kPa(10 個(gè)大氣壓 )時(shí)應(yīng)注意設(shè)備的抗壓性 設(shè)備自身無爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)，直流有刷電動(dòng)機(jī)換向時(shí)有火花，對(duì)環(huán)境的防爆性能較差 對(duì)環(huán)境的影響 液壓系統(tǒng)易漏油，對(duì)環(huán)境有污染 排氣時(shí)有噪聲 無 續(xù)表 21 三種驅(qū)動(dòng)方式的特點(diǎn)對(duì)照 在工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用范圍 適用于重載、低速驅(qū)動(dòng)，電液伺服系統(tǒng)適用于噴涂機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人和托運(yùn)機(jī)器人 適用于中小負(fù)載驅(qū)動(dòng)、精度要求較低的有限點(diǎn)位程序控制機(jī)器人，如沖壓機(jī)器人本體的氣動(dòng)平衡及裝配機(jī)器人氣動(dòng)夾具 適用于中小負(fù)載、要求具有較高的位置控制精度和軌跡控制精度、速度較高的機(jī)器人，如 AC 伺 服噴涂機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、裝配機(jī)器人等 成本 液壓元件成本較高 成本低 成本高 維修及使用 方便，但油液對(duì)環(huán)境溫度有一定要求 方便 較復(fù)雜 機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各有其優(yōu)缺點(diǎn)，通常對(duì)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求有： 1）．驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量盡可能要輕，單位質(zhì)量的輸出功率要高，效率也要高； 2）．反應(yīng)速度要快，即要求力矩質(zhì)量比和力矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比要大，能夠進(jìn)行頻繁地起、制動(dòng)，正、反轉(zhuǎn)切換； 3）．驅(qū)動(dòng)盡可能靈活，位移偏差和速度偏差要??； 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 4）．安全可靠； 5）．操作和維護(hù)方便； 6）．對(duì)環(huán)境無污染，噪聲要小； 7）．經(jīng)濟(jì)上合理，尤其要盡量減少占地面積。 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 C、 控制系統(tǒng)：通過對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制，使執(zhí)行系統(tǒng)按照規(guī)定的要求進(jìn)行工作，當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤或故障時(shí)發(fā)出報(bào) 警信號(hào)。 A、 執(zhí)行系統(tǒng)：執(zhí)行系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人完成抓取工件，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)所必需的機(jī)械部件，它包括手部、腕部、機(jī)身等。國(guó)內(nèi)機(jī)器人生產(chǎn)廠家中北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所，以承接涂裝自動(dòng)化生產(chǎn)線見長(zhǎng)，累計(jì)產(chǎn)值近 20xx 萬元，中國(guó)科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所承接焊接生產(chǎn)線，累計(jì)產(chǎn)值近 5000 萬元，哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所的機(jī)器人碼垛生產(chǎn)線正在產(chǎn)業(yè)化，累計(jì)產(chǎn)值超千萬元。目前