【正文】 最后，還要對那些我們朝夕相伴，一起生活學(xué)習(xí)了四年的大學(xué)同學(xué)們說一聲謝謝，謝謝你們的陪伴，還有，對那些在學(xué)習(xí)和生活上對我給予過關(guān)心和幫助的同學(xué)們也致以誠摯的謝意。我的畢業(yè)設(shè)計的完成離不開楊競導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)，不管是在剛開始時的課題的選擇，到后來二維工程圖紙的修改，還是最后設(shè)計說明書的修改及定稿，楊老師都傾注了大量的心血。致　　謝終于完成了大學(xué)四年中的最后一項實踐環(huán)節(jié)——畢業(yè)設(shè)計，畢業(yè)設(shè)計的完成也標志著我在北京科技大學(xué)機械工程學(xué)院學(xué)習(xí)生涯的結(jié)束，即將將踏出校園步入社會。產(chǎn)品損壞是最小的。機器人，除了具備高可靠性，是比任何其他自動化機器更加靈活。如果需要的話，操作員可以用編程單元的幫助下在亞特日期改變產(chǎn)品的尺寸，在這種情況下，系統(tǒng)自動執(zhí)行在存儲層模式的調(diào)整。這些模塊可以被轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)或從軟盤或通過鏈接。為了使操作者的工作更容易，預(yù)定義模式，可以選擇它們自動適應(yīng)各自的產(chǎn)品的尺寸。通過選擇兩種產(chǎn)品的不同的參考線，用戶可以創(chuàng)建空間他們之間。通過點擊屏幕上的底部欄按鈕，用戶可以調(diào)整沿x軸和y軸的精確位置，此外，它們可以被打開或旋轉(zhuǎn)到所希望的位置（圖4）。垂直和水平參考線繪制在定義了產(chǎn)品的物理位置。層圖案 用戶可以自由地定義每個層的圖案的產(chǎn)品。前提條件包括不同的站和將要使用的工具校準的物理位置的測量。 提供了少量的預(yù)備條件都滿足，PalletWizard可以用來完全重新設(shè)定碼垛單元。所有的編程工作是常規(guī)的個人計算機上執(zhí)行離線。PalletWizard 一種新的編程工具 PalletWizard是一個軟件工具，使用它用戶可以快速，方便地生成所有的所需要的數(shù)據(jù)來控制機器人的每個新的碼垛作業(yè)。該程序的在線計算實際位置所在的產(chǎn)品將被拿起又放下。 相比與大多數(shù)機器人程序，PalletWare不固定編程的崗位工作。它必須能夠快速開發(fā)和提供定制的碼垛細胞。該軟件必須確保循環(huán)時間短而精確的路徑下。該系統(tǒng)必須能夠在過程中補償?shù)牟▌?，例如中在商品的大小略有變化。堆垛站，必須快速，方便地隨時修改改變到操作序列，涉及產(chǎn)品，喂料輸送機，堆垛站或堆疊安排，成為必要。它使用標準的快速編程語言，用于ABB全面發(fā)展機器人可以被看作是一個操作員接口。使用不同的碼垛模式是用來穩(wěn)定棧的另一種方法。機器人首先采用一個空托盤從堆棧中，并在貨盤臺安置它，隨后拿起產(chǎn)品從進料輸送機和根據(jù)給定的圖案將它們倒在層中的托盤上。圖3典型的碼垛工作單元有三個進料輸送機和三個托盤站（最多五是可能的）。運動控制也許一個機器人的最重要的性質(zhì)是優(yōu)化的運動控制，因為這直接影響循環(huán)時間和過程的準確性。機器人的操作不受此。程序設(shè)計為了提高生產(chǎn)效率和簡化編程，ABB公司開發(fā)的專用軟件產(chǎn)品，如PalletWare和PalletWizard。只有幾個按鈕需要被壓到甚至復(fù)雜的功能進行編程。一個CAN總線用于與分布式I / O單元的通信?？刂破鞯膬?yōu)點包括體積小，高可靠性的功能和高度靈活性硬件和通訊在該系統(tǒng)的核心是微處理器為基礎(chǔ)的控制電子產(chǎn)品，保證了機器人的高性能。另一個重要因素是，傷害提起沉重的箱子和袋子等人時的風(fēng)險，被放逐的機器人可輕松處理高達160公斤權(quán)重S4C 一個成熟的ABB機器人控制器機器人系統(tǒng)的“大腦”是新的，但經(jīng)過充分驗證的S4C控制系統(tǒng)[1]。這種能力包括適合多種應(yīng)用，性能穩(wěn)定，極高的可用性和生產(chǎn)率，低要求就工廠空間和人力資源，再加上即使是最復(fù)雜的碼垛站高水平的標準化。高速機器人配備視覺系統(tǒng)識別的對象是此類應(yīng)用的理想解決方案正在迅速歸還投資成本該FlexPalletizer目的是在工業(yè)部門需要安裝使用自動化，變得更具競爭力，但也必須保持投資量下降，以達到盈利目標。一個大的工作范圍，高達160公斤一個處理能力和每小時1,200個周期的表現(xiàn)是這個機器人系統(tǒng)的突出特點該系統(tǒng)的極高性能的能力使其能夠為多達四個不同的進料輸送機工作5碼垛站。圖2中的FlexPalletizer只需要四個軸（A1，A2，A3，A6）。優(yōu)化碼垛和包裝該FlexPalletizer是設(shè)計來處理案件，板條箱，袋等，總之所有的食品和飲料工業(yè)中使用的項目。此外，該機器人已被用于安裝真空系統(tǒng)的夾持器來制備。手腕的bendback功能已經(jīng)被取代杠桿系統(tǒng)持有手腕驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)圓盤在水平位置在整個機器人的工作包絡(luò)線（圖1和圖2）。情況下被放置在托盤上，例如，平行于水平面。隨著互動功能的幫助下，操作者可隨時了解關(guān)于產(chǎn)品，碼垛周期，和手動糾正措施應(yīng)采取的騷亂事件。這些屬于安全功能，集成故障排除功能，這使得自動重啟的故障更容易被糾正后，和設(shè)施的安裝連接到中央計算機，以便于監(jiān)控其運行情況。安全是非常便利的緊急停止按鈕和三位使能開關(guān)進一步增強。該機器人具有如下高precisionthe久經(jīng)考驗的IRB6400機器人編程路徑?？捎眯愿撸僮靼踩捅O(jiān)控簡單該FlexPalletizer的高可用性是通過主要從FlexPalletizer圖1工作信封組件來實現(xiàn)。大的工作范圍和高處理能力使安裝在最廣泛的物理配置的機器人。旋轉(zhuǎn)的全部角度。該機器人系統(tǒng)具有非常大的工作范圍。機器人的路徑定義，例如，通過接觸不到的地方的角落區(qū)域的半徑，加上垂直和水平位移。在一個大的工作范圍的高生產(chǎn)率和精確的動作FlexPalletizer板1 IRB640 FlexPalletizer 每小時160千克和高達1200工作周期的處理能力，保持鉸接系統(tǒng)平行于水平面的旋轉(zhuǎn)圓盤，通過替換通常但復(fù)雜的彎曲回復(fù)功能和手腕軸使它成為在今日市場上表現(xiàn)最好的機器人之一。由于其節(jié)省空間的設(shè)計，它也可以安裝在天花板較低的房間。，安全性和可靠性。；省時的編程，對用戶只有適度的要求。更短的周期和一個由25％到30％ 的處理能力的增加，這也是超越早期的機器人的設(shè)計的主要的原因。堆垛作業(yè)的新型IRB640操作機器人系統(tǒng)設(shè)計與現(xiàn)有的特性,考慮到在消費品行業(yè)特殊情況，例如在汽車行業(yè)，工人的每小時率只有它們的一半。該FlexPalletizer的第一識別特征便是它彎曲的上臂。例如PalletWizard，允許用戶創(chuàng)建自己的離線碼垛程序，不要求任何專業(yè)的編程知識。它有每小時碼垛1,200周期和160公斤的處理能力，確?？焖倩厥胀顿Y資本。由于這種機器人適應(yīng)性強，所以它還可以廣泛應(yīng)用于與啤酒箱搬運相類似的生產(chǎn)線搬運作業(yè)，它能夠很大程度上地降低工人的勞動強度，提高生產(chǎn)工作效率，安全可靠。啤酒箱的抓取靠手部的四個真空吸盤來實現(xiàn)。該機器人可以在水平面內(nèi)做自由回轉(zhuǎn)運動，兩個機械臂在空間允許的情況下也可以自由擺動，同時為了防止對腰部產(chǎn)生過大的彎矩作用以及對各個關(guān)節(jié)產(chǎn)生較大的扭矩，希望大臂與水平地面間的夾角不得低于，兩個機械臂之間的夾角也要控制在以內(nèi)。 ，并通過對相應(yīng)的外購件，如驅(qū)動電機，減速器以及真空吸盤等的選型計算選出了相應(yīng)的型號，完成了中期報告； ； ； ，完成了啤酒箱搬運機器人設(shè)計說明書。有了三維實體模型，接著便進行各個零部件二維工程圖的繪制，在繪制工程圖的過程中，在形位公差的標注，表面粗糙度的標注還有配合尺寸等的標注的時候，對這些標注的含義的理解，以及相關(guān)的數(shù)據(jù)的來源的選擇等問題方面再一次重溫了相關(guān)的專業(yè)知識，以前沒怎么重視，不知道其具體用法，現(xiàn)在真的體會到了你學(xué)到的東西只有當你用到的時候你才會感覺到它的重要性。結(jié)　　論在經(jīng)過了差不多四個月時間的努力工作后，終于完成了本課題“啤酒箱搬運機器人的設(shè)計”預(yù)定的設(shè)計任務(wù)。，避免造成干摩擦而縮短一些零部件的使用壽命。，需要對機器人進行調(diào)試，保證各個運動沒有問題。（包括外購件）和相關(guān)的精度進行審查，必須有檢驗部門的合格證才可以進行裝配。 機器人主要零部件的三維模型到這里就基本上展示差不多了，最后在這里簡要說明一下本次設(shè)計的啤酒箱搬運機器人在安裝維護方面應(yīng)該注意的一些問題：，必須進行清理和清洗工作，不得有毛刺、氧化皮、飛邊、切屑、油污和灰塵等問題的存在。 轉(zhuǎn)盤連接件三維模型圖 轉(zhuǎn)盤連接件在這里主要是將轉(zhuǎn)盤與底座連接起來，它的一面與轉(zhuǎn)盤中間諧波減速器的十字交叉軸承內(nèi)圈接觸，一面與底座接觸，如此使得底座與轉(zhuǎn)盤之間之間保持一定的間距，避免了轉(zhuǎn)盤在轉(zhuǎn)動過程中與底座之間的干涉。 大臂三維模型圖大臂的一端安裝電機減速器，減速器鋼輪固定在大臂上，減速器十字交叉軸承內(nèi)圈與小臂連接并驅(qū)動小臂轉(zhuǎn)動，由于大臂采用雙電機驅(qū)動，因此另一端兩側(cè)分別與安裝在轉(zhuǎn)盤上的諧波減速器的十字交叉軸承內(nèi)圈通過螺釘連接。 手腕三維模型圖手腕是巧妙的將小臂跟末端執(zhí)行器連接起來，并且還能讓他們各自具有獨立的運動的關(guān)鍵零件，驅(qū)動手部轉(zhuǎn)動的電機以及其配套的減速器是安裝在手腕上的，手腕還要與小臂的末端連接，并且要與手部之間相對轉(zhuǎn)動，因此手腕兩兩個層面各留出一個臺階軸跟軸承配合。整個手部與末端輸出軸連接，靠著末端輸出軸的轉(zhuǎn)動和小臂的上下擺動來調(diào)節(jié)與啤酒箱之間的相對位置，實現(xiàn)對啤酒箱的精確抓取。從以上所有零件部件的強度剛度的計算結(jié)果可以看出，所有零部件的強度剛度都是滿足要求的，本啤酒箱搬運機器人是安全可靠的。： 小臂剛度校核受力簡圖其中，小臂在自身重力下產(chǎn)生的彎曲變形為： （）式中，負號代表變形方向（豎直向下），代表小臂在自身重力作用下產(chǎn)生的彎曲變形（mm)，代表小臂在單位長度內(nèi)的重量（），表示小臂在水平投影方向上的跨度（mm），表示小臂慣性矩（），代入數(shù)據(jù)計算過程如下：，在外部負載作用下產(chǎn)生的彎曲變形為： （），這里就不一一介紹了，直接代入數(shù)字計算：，： 大臂剛度校核受力簡圖其中，：， 在外部載荷作用下的彎曲變形為：， 在外部彎曲力矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形為： （）式中，代表大臂之前的所有的負載對其產(chǎn)生的力矩（），代入數(shù)據(jù)計算：,由于在關(guān)節(jié)的位置，兩個機械臂分別和減速器柔輪相連接，參與減速器輸出扭矩的傳遞的階梯軸的長度很小，所以忽略扭轉(zhuǎn)變形帶來機械臂的位置變化的影響。： 剛度計算受力簡圖圖中表示大臂的重量，表示電機減速器的重量，表示小臂的重量，表示整個腕部、手部及負載的重量，L1表示大臂的重心到基座重心的距離，L2表示電機減速器重心到基座重心的距離，L3表示小臂重心到基座重心的距離，L4表示整個腕部、手部及負載重心到基座重心的距離，將兩個機械臂分別向水平方向投影，由于受力比較復(fù)雜，在這里先將各個機械臂在不同的力作用下的彎曲變形求出，然后求和得到總的彎曲變形。在這里驅(qū)動整個機器人做水平回轉(zhuǎn)運動的扭矩就是靠這里用的8個標準為GB/T ，尺寸參數(shù)為M5x40，在這里以減速器最大輸出扭矩為參考，螺釘所受的擠壓應(yīng)力與剪切應(yīng)力分別計算如下：，由前面的計算結(jié)果可以看出此連接螺釘?shù)膹姸葷M足強度要求。顯然，當機器人所有的機械臂在工作時伸展到極限位置時，對轉(zhuǎn)盤連接件的彎矩最大，因此以這一位置作為參考位置進行計算。除了底座的重量以外整個機器人幾乎所有的重量以及這些重量產(chǎn)生的附加彎矩都作用在腰部的相關(guān)零件上，轉(zhuǎn)盤連接件就承受著各種附加彎矩的作用，而在這里的電機減速器要驅(qū)動整個機器人在水平面內(nèi)做回轉(zhuǎn)運動，故而，在這里對轉(zhuǎn)盤連接件的強度以及減速器十字交叉軸承內(nèi)圈與底座的連接螺釘?shù)膹姸冗M行校核計算。減速器的輸出扭矩是通過軸承內(nèi)圈與大臂之間的連接螺釘進行傳遞的，因此有必要在這里對該連接螺釘?shù)膹姸冗M行校核計算。在這里用了8個標準為GB/T ，尺寸參數(shù)為M8x25，扭矩是通過螺釘承受擠壓和剪切兩個力傳遞，螺釘所受的擠壓應(yīng)力與剪切應(yīng)力分別計算如下：，根據(jù)前面的螺釘強度校核計算結(jié)果可知，在這里螺釘?shù)膹姸葷M足要求。小臂零件1一端與減速器十字交叉軸承內(nèi)圈連接，一端與小臂零件2連接，在于小臂零件2連接處的強度根據(jù)小臂零件2的計算可知滿足條件，在這里關(guān)鍵在于與減速器軸承的內(nèi)圈連接處，在這里不受彎矩作用，只有扭轉(zhuǎn)作用力，為了保險起見，按減速器最大輸出扭矩進行計算，其計算過程如下：，對于這種鑄造鋁合