【正文】 我國(guó)已開(kāi) 始有計(jì)劃地從國(guó)外引進(jìn)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，通過(guò)引進(jìn)、仿制、改造、創(chuàng)新，工業(yè)機(jī)器人將會(huì)獲得快速的發(fā)展。又如，萬(wàn)能自動(dòng)公司制成了由 25 臺(tái)機(jī)器人組成的汽車車輪生產(chǎn)自動(dòng)線。 19631966 年，萬(wàn)能自動(dòng)化公司制造的工業(yè)機(jī)器人供用戶做工藝試驗(yàn)。 隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，針對(duì)于上述各個(gè)領(lǐng)域的機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用和研究對(duì)系統(tǒng)本身也提出越來(lái)越多的要求。它與電子計(jì)算機(jī)和電視設(shè)備保持聯(lián)系，并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng) FMS(Flexible Manufacturing System) 和柔性制造單 元 FMC(Flexible Manufacturing Cell) 中的重要一環(huán)。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是機(jī)體上安裝一回轉(zhuǎn)長(zhǎng)臂，端部裝有電磁鐵的工件抓放機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教型的。 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu)機(jī)器人控 制 系 統(tǒng)驅(qū) 動(dòng) 傳 動(dòng) 系 統(tǒng)手 部腕 部臂 部腰 部基 座 部 （ 固 定 或 移 動(dòng) ）電 、 液 或 氣 驅(qū) 動(dòng) 裝 置單 關(guān) 節(jié) 伺 服 控 制 器關(guān) 節(jié) 協(xié) 調(diào) 及 其 它 信 息 交 換計(jì) 算 機(jī) 圖 11 機(jī)器人的一般組成 機(jī)器人的機(jī)械系統(tǒng)主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)－傳動(dòng)系統(tǒng)組成。工業(yè)中采用的鍛造操作機(jī)也屬于這一范疇。目前我國(guó)常把具有上述特點(diǎn)的機(jī)器人稱為專用機(jī)器人，而把工業(yè)機(jī)械人稱為通用機(jī)器人?；さ冗B續(xù)性生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化已基本得到解決。然而，目前商品化的機(jī)器人系統(tǒng)多采用封閉結(jié)構(gòu)的專用控制器，一般采用專用計(jì)算機(jī)作為上層主控計(jì)算機(jī)，使用專用機(jī)器人語(yǔ)言作為離線編程工具，采用專用微處理器，并將控制算法固化在 EPROM 中，這種專用系統(tǒng)很難（或不可能）集成外部硬件和軟件。而工業(yè)機(jī)器人是相對(duì)較新的電子設(shè)備，它正開(kāi)始改變現(xiàn)代化工業(yè)面貌。 論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）版權(quán)使用授權(quán)書 本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文（設(shè)計(jì)）的復(fù)印件和電子版，允許論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱。 論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日期： 年 月 日 指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 日期： 年 月 日 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) III 摘要 在工業(yè)上，自動(dòng)控制系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用，如工業(yè)自動(dòng)化機(jī)床控制，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，機(jī)器人等。如發(fā)生某些偏離時(shí)，就將引起零部件甚至機(jī)器人本身的損壞。 由于種種原因，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展比較慢。但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)，有待于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。第一類是不需要人工操作的通用機(jī)器人，也即本文所研究的對(duì)象。除少數(shù)外，工作程序一般是固定的，因此是專用的。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供機(jī)器人各 關(guān)節(jié)所需要的動(dòng)力，傳動(dòng)系統(tǒng)則將驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)換為滿足機(jī)器人各關(guān)節(jié)力矩和運(yùn)動(dòng)所要求的驅(qū)動(dòng)力或力矩。 目前工業(yè)機(jī)器人大部分還屬于第一代，主要依靠人工進(jìn)行控制；控制方式則為開(kāi)環(huán)式，沒(méi)有識(shí)別能力；改進(jìn)的方向主要是降低成本和提高精度。 目前，工業(yè)機(jī)器人主要用于裝卸、搬運(yùn)、焊接、鑄鍛和熱處理等方面，無(wú)論數(shù)量、品種和性能方面還不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。研究人員為了提高機(jī)器人系統(tǒng)的性能和智能水平，要求機(jī)器人系統(tǒng)具有開(kāi)放結(jié)構(gòu)和集成各種外部傳感器的能力。這一時(shí)期，工業(yè)機(jī)器人在美國(guó)進(jìn)入應(yīng)用階段，例如，美國(guó)通用汽車公司 1968 年訂購(gòu)了 68 臺(tái)工業(yè)機(jī)器人； 1969 年該公司又自行研制出 SAM 新工業(yè)機(jī)器人，并用 21組成電焊小汽車車身的焊接自動(dòng)線；又如，美國(guó)克萊斯勒汽車公司 32條沖壓自動(dòng)線上的 448 臺(tái)沖床都用工業(yè)機(jī)器人傳遞工件 。就日本來(lái)說(shuō)， 1967年，日本豐田織機(jī)公司 引進(jìn)美國(guó)的“ Versatran” ,川崎重工公司引進(jìn)“ Unimate”，并獲得迅速發(fā)展。這些合資合作的開(kāi)展，將會(huì)有效地推動(dòng)中國(guó)機(jī)器人工業(yè)的進(jìn)步，全面促進(jìn)中國(guó)機(jī)器人工業(yè)水平的提高，但是它也會(huì)和其他外國(guó)機(jī) 器人公司一樣，沖擊中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)，影響具有自主開(kāi)發(fā)能力的中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的形成，也會(huì)使國(guó)內(nèi)其他的機(jī)器人生產(chǎn)廠家面臨一種嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 2）消化和利用國(guó)外機(jī)器人技術(shù)、資料、樣機(jī)和關(guān)鍵元器件，為我所用。 （ 3） 臂部：是支承腕部的部件，作用是承受工件的負(fù)荷，并把它傳遞到預(yù)定的位置。在控制器的作用下，它執(zhí)行將工件從一個(gè)位置放到另一個(gè)位置，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，減少人力勞動(dòng)。 根據(jù)對(duì) 機(jī)器人 的工藝過(guò) 程及控制要求分析，機(jī)械手的動(dòng)作過(guò)程如圖所示： 以下是機(jī)械手的視圖表示： 原點(diǎn) 下降 抓緊 X,Y,Z 方向的運(yùn)動(dòng) 放 松 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 主視圖 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 左視圖 俯視圖 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 三視圖 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 傳動(dòng)絲桿的設(shè)計(jì) 滑動(dòng)螺旋的特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便；②易于實(shí)現(xiàn)逆行程自鎖，工作安全可靠；③摩擦阻力大，傳動(dòng)效率低；④容易磨損，軸向剛度較差。 、熱處理及精度 所有軸的制造材料均為 45 號(hào)鋼。因此，滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的校核通常包括耐磨性、剛度、穩(wěn)定性及強(qiáng)度等方面。根據(jù)力的合成原理，得 / ta n 87 9arF F N??? （ 3）耐磨性校核 因?yàn)槟p的速度與螺紋工作表面大小有直接關(guān)系，所以為了提高螺旋傳動(dòng)壽命，必須限制螺紋工作表面壓強(qiáng)，即：22 0 .7 8 5aFP NP mmd hH? ??? 這里，取梯形螺紋螺紋工作高度 2h P mm??。 （ 5）剛度校核 在長(zhǎng)度為 1m 的螺紋上，因軸向載荷 aF 和轉(zhuǎn)矩 T 作用而產(chǎn)生的螺距累計(jì)變化量 262 2 424 16( ) 1 0 1 7 . 6 1aF TP md E G d????? ? ? ? 查表 1【 1】 可知， 67[ ] [ ]? ? ??? ，精度等級(jí)合格。重復(fù)精度被控制在在 20m? 內(nèi)，完全滿足設(shè)計(jì)要求。例如既有徑向又有軸向聯(lián)合載荷一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，如徑向載荷大，軸向載荷小，可選深溝球和外圈都有擋邊的圓柱滾子軸承，如同時(shí)還存在軸或殼體變形大及安裝對(duì)中性差，可選用推力調(diào)心滾子軸承；③軸承工作轉(zhuǎn)速；④旋轉(zhuǎn)精度；⑤軸承的剛性；⑥軸向游動(dòng)。 經(jīng)綜合考慮，確定采用電力驅(qū)動(dòng)形式，具有手部的上下左右前后三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，級(jí)夾子的松放，使整體的結(jié)構(gòu)小型化， 2．機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研制。 設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)，由于缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，加之對(duì)各方面技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不甚了解，我的設(shè)計(jì)曾一度停滯不前。 古人說(shuō)，千里之行始于足下，一分耕耘一分收獲，我堅(jiān)信，付出的努力總會(huì)有回報(bào)，以后我會(huì)做的更好！ 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)工作是在李老師的耐心指 導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的。在此，也一并對(duì)他們的熱心幫助表示感謝！ 參考文獻(xiàn) ［ 1］王曉莉，機(jī)械制圖 北京，科學(xué)出版社 20xx ［ 2］邱士安，機(jī)電一體化技術(shù) 西安，西安電子科技大學(xué)出版社 ［ 3］李華，機(jī)械制造技術(shù) 北京，高等教育出版社 ［ 4］倪兆榮，張海籌，機(jī)械工程材料 北京，科學(xué)出版社 20xx ［ 5］唐劍兵，機(jī)械基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 重慶，重慶大學(xué)出版社 ［ 6］鄭向華，唐劍兵，機(jī)械基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)重慶，重慶大學(xué)出版社 ［ 7］楊好學(xué)，互換性與技術(shù)測(cè)量 西安，西安電子科技大學(xué)出版社 ［ 8］王淑英，電氣控制與 PLC 應(yīng)用 北京，機(jī)械工業(yè)出版社 ［ 9］張繼和等，電機(jī)控制與供電基礎(chǔ) 成都，西南交通大學(xué)出版社