循跡物料搬運機器人設計畢業(yè)設計論文(編輯修改稿)
2025-07-16 13:29 本頁面
【文章內容簡介】 換等問題；而且成本低，能實現過載保護。但因空氣的可壓縮性較大，使系統(tǒng)的動作和工作速度穩(wěn)定性受負載變化的影響大，運動平穩(wěn)性較差，不易實現準確的速度控制和很高的定位精度；而且氣動裝置的體積與液壓傳動相比較大，產生的推力小。其主要原因是氣壓系統(tǒng)工作壓力低（~），不易獲得較大的輸出力或轉矩。（3） 齒輪齒條嚙合傳動特點：齒輪齒條傳動將旋轉運動轉變?yōu)橹本€運動，它傳遞的功率大，速度范圍廣，效率高，工作可靠，壽命長，機構緊湊，能保證恒定的傳動比。但是，這樣的運動也可以反向驅動，也就是齒條作直線運動來帶動齒輪旋轉，適合大距離的傳遞，如機床導軌底下帶動托板箱移動的就是齒輪齒條傳動，齒輪齒條機構需要外加鎖緊裝置，因為之論之痛機構不能自鎖，并且齒輪齒條不適用于兩軸中心距過大的傳動及振動沖擊較大的場合。（4） 絲杠螺母傳動特點：用于距離較短的高精度定位；電機和滾珠絲杠只用聯軸器連接，沒有間隙。 R方向旋轉運動的設計（1） 擺動氣（液）缸特點：擺動氣缸是利用壓縮空氣驅動輸出軸在一定角度范圍內作往復回轉運動的氣動執(zhí)行元件。用于物體的轉位、翻轉、分類、夾緊、閥門的開閉以及機器人的手臂動作等。（2） 齒輪傳動特點：功率和速度范圍大，通用性強，工作可靠，效率高，對中心距誤差的敏感性小，易于制造和精確加工，可進行變?yōu)榍邢骱托扌小＃?） 蝸桿傳動特點：蝸桿傳動能實現傳動比大，傳動平穩(wěn)，但效率較低，適用于中小功率或間歇運轉的場合；當它與齒輪傳動同時應用時，若蝸桿傳動布置在高速級，使其傳遞較小的轉矩，以減小蝸輪尺寸，節(jié)約有色金屬，且傳動效率較高。若蝸桿傳動布置在低速級，則齒輪傳遞轉矩較小，而是整個傳動裝置的尺寸減小。（4） 帶傳動特點：帶傳動靠摩擦力工作，承載能力較小，傳遞相同轉矩時，結構尺寸較其它傳動形式大，但傳動平穩(wěn)，能緩沖吸振，應布置在高速級，使所傳遞的轉距小。（5） 鏈傳動特點：鏈傳動由于多邊形效應，瞬時傳動比不斷變化，產生沖擊、振動，而使轉速不均勻，故不宜用于高速級，應布置在低速級。通過以上，綜合考慮，因為擺動的力矩不是很大，而且擺動只是一個固定角度90?，所以R方向旋轉傳動選擇90?擺動氣缸。 本章小結本章主要內容是對循環(huán)物料機器人運動形式進行分析，并通過對現在工業(yè)生產中常見的各種運動傳遞方式進行分析與比較，確定了該工業(yè)機器人三個方向上的運動的傳遞方式。第三章 循環(huán)物料機器人機械結構設計 通過上一章對該物料搬運機器人運動形式部分進行分析，確定了該機器人在三個方向上傳遞運動的方式，本章就對這三種傳遞運動方式進行具體的設計。 結構總體設計下圖31是對該機器人機械結構的總體設計。圖31 機器人機械結構的總體設計裝配圖1 伺服電機 2馬達支架 3軸承蓋 4軸承 5滑板 6螺帽 7機身支架 8滑塊 9導軌 10底板 11墊板 12CR1擺動氣缸 *40 14支撐架板 15工字型板 16軸套筒 17真空吸盤接線管 18固定擋板 19六角厚螺母 20真空吸盤 21平鍵套筒聯軸器 22十字開槽緊定螺釘 23圓柱導向軸 24 壓扎滾珠絲杠 25步進電機 26馬達支架 27軸 28帶座雙軸承座 29角型支座 30齒條固定座 31齒條 32直齒輪 33彈簧墊圈M30 34螺母M30 35帶座軸承 36機箱 37機座 R向旋轉運動設計由上文可知橫向R向旋轉運動采用90?擺動氣缸傳動方式來實現。 R向旋轉運動驅動力計算首先進行粗略的估算，或類比同類結構，根據運動參數初步確定有關機構的主要尺寸，再進行校核計算，修正設計。如此反復，繪出最終的結構圖。圖32 R向旋轉運動的機構設計圖1CR1擺動氣缸 2支撐架板 3軸套筒 4工字型鋼板5固定擋板 6真空吸盤 7工程石板作R向旋轉運動的擺動氣缸的驅動力，應根據氣壓缸運動時所要克服工程石板和機器本身重力所產生的扭矩等幾個方面的阻力進行確定。1，計算幾個重要零部件的質量 作R向旋轉運動的擺動氣缸運動時所要克服的阻力就是由幾個零部件的重力和工程石板的重力產生的扭矩。由圖上可知，當擺動氣缸旋轉90?后，此時擺動氣缸所受到的扭矩主要由固定擋、工程石板和工字型板的重力產生的。（1）固定擋板質量圖33固定擋板設計參數該板材的質量為：M=V*ρ=a*b*h*ρ其中a——固定板的長度（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)；所以板材的質量：M1= KG（2）工字型鋼板（鋼材）的質量圖34工字型鋼板設計參數由上文的公式可以算的，該工字型鋼板的質量：M2= KG又由上文可知：工程石板（長a=800mm,寬b=400mm，高c=30mm，重M=20kg）（假定）所以擺動氣缸的受力分析如圖35圖35 擺動氣缸的受力分析當擺動氣缸由圖32的位置旋轉90?的時候，此時擺動氣缸受到的力矩最大。且此時：圖中扭矩M1是由槽鋼的重力產生：M1=*10*=44 N*m圖中扭矩M2是由槽鋼的重力產生：M2=20*10*+*10**4=29 N*m所以擺動氣缸受到總的扭矩：M0=M1M2=15 N*m擺動氣缸類型表格，則選擇型號為CRB1雙葉片式擺動氣缸，如圖標記為黃色的所示。 擺動氣缸軸上鍵的選擇 鍵主要是用來實現軸和軸上零件之間的周向固定，以傳遞轉矩和運動。 因為鍵的尺寸已標準化了。選擇的方法是先按照軸徑的d的大小從標準中選出平鍵的寬度和高度尺
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