循跡物料搬運機器人設(shè)計格式畢業(yè)論文-在線瀏覽
2025-08-06 13:29本頁面
【正文】 或進行其他操作的機械裝置。本書的目的，在于闡述對操作機的分析和設(shè)計方法，以期對從事工業(yè)機器人的設(shè)計和應(yīng)用的專業(yè)人員有所裨益。在制造業(yè)中，尤其是在汽車產(chǎn)業(yè)中，工業(yè)機器人得到了廣泛的應(yīng)用。 目前，汽車制造業(yè)是制造業(yè)所有行業(yè)中人均擁有工業(yè)機器人密度最高的行業(yè)，如，2004 年德國制造業(yè)中每1萬名工人中擁有工業(yè)機器人的數(shù)量為162 臺，而在汽車制造業(yè)中每1 萬名工人中擁有工業(yè)機器人的數(shù)量則為1140 臺；意大利的這一數(shù)值更能說明問題，2004 年意大利制造業(yè)中每1 萬名工人中擁有工業(yè)機器人的數(shù)量為123臺，而在汽車制造業(yè)中每1萬名工人中擁有工業(yè)機器人的數(shù)量則高達1600 臺。在工業(yè)生產(chǎn)中，弧焊機器人、點焊機器人、分配機器人、裝配機器人、噴漆機器人及搬運機器人等工業(yè)機器人都已被大量采用。另外諸如采礦機器人、建筑業(yè)機器人以及水電系統(tǒng)維護維修機器人等各種非制造行業(yè)。機器人正在為提高人類的生活質(zhì)量發(fā)揮著重要的作用。 工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢敏捷制造策略的提出,為工業(yè)機器人的發(fā)展提供了新的機遇。敏捷制造要求企業(yè)底層的生產(chǎn)設(shè)備具有柔性和可動態(tài)重組的能力。如果我們站在更高的層次,將機器人視為一種有“感知、思維和行動”的機器,那么,敏捷生產(chǎn)設(shè)備就應(yīng)當是新一代機器人化的機器。（1）朝著標準化方向發(fā)展提高運動速度和運動精度,減輕重量和減少安裝占用空間,必將導致工業(yè)機器人功能部件的標準化和模塊組合化(它可以分為機械模塊、信息檢測模塊、和控制模塊等) ,以降低制造成本和提高可靠性。它是采用標準化的組合件拼裝而成的。除了機器人用的各種伺服電機、傳感器外,手臂、手腕和機身的結(jié)構(gòu)也已經(jīng)標準化了,如臂伸縮軸、臂升降軸、臂俯仰軸、臂擺動軸。（2）研究新型機器人結(jié)構(gòu)隨著工業(yè)機器人作業(yè)精度的提高和作業(yè)環(huán)境的復雜化,應(yīng)開發(fā)新型微動機構(gòu)保證動作精度。（3）朝著智能化方向發(fā)展在多品種,小批量生產(chǎn)的柔性制造自動化技術(shù)中,特別是機器人自動裝配技術(shù)中,要求工業(yè)機器人對外部環(huán)境和對象物體有自適應(yīng)能力,即具有一定的“智能”,機器人的智能化是指機器人具有感覺、知覺等,即有很強的檢測功能和判斷功能。通過各種傳感器得到關(guān)于工作對象和外部環(huán)境的信息,以及信息庫中存儲的數(shù)據(jù)、經(jīng)驗、規(guī)劃的資料,以完成模式識別,用“專家系統(tǒng)”等智能系統(tǒng)進行問題求解,動作規(guī)劃。隨著先進制造技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)機器人已從當初的柔性上、下料裝置正在成為高度柔性、高效率和可重組的裝配、制造和加工系統(tǒng)中的生產(chǎn)設(shè)備。因此,要從組成敏捷制造生產(chǎn)系統(tǒng)的觀點出發(fā),來研究工業(yè)機器人的進一步發(fā)展。因此,以系統(tǒng)的觀點來發(fā)展新的機器人控制系統(tǒng),有大量的理論與實踐的工作要做。這些部分之間的相互作用可用12所示的方框圖表示圖11 機器人的組成 圖12 機器人各組成部分之間的關(guān)系 執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)(也稱操作機)是機器人賴以完成工作任務(wù)的實體，通常由桿件和關(guān)節(jié)組成。圖13 執(zhí)行機構(gòu)（1）手部 手部又稱末端執(zhí)行器，是工業(yè)機器人直接進行工作的部分，可以是各種夾持器。（2）腕部腕部與手部相連，通常有3個自由度，多為輪系結(jié)構(gòu)，主要功用是帶動手部完成預定姿態(tài)，是操作機中結(jié)構(gòu)最為復雜的部分。（4）腰部腰部是連接臂和基座的部件，通常是回轉(zhuǎn)部件，腰部的回轉(zhuǎn)運動再加上臂部的平面運動，就能使腕部作空間運動。（5）基座 基座是整個機器人的支持部分，有固定式和移動式兩種。傳動機構(gòu)常用的有諧波減速器、滾珠絲杠、鏈、帶以及各種齒輪輪系。 控制系統(tǒng) 控統(tǒng)一般由控制計算機和伺服控制器組成。后者控制各關(guān)節(jié)驅(qū)動器，使各桿按一定的速度、加速度和位置要求進行運動。在此基礎(chǔ)上，確定了搬運機械手的基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對搬運機械手的運動進行了簡單的力學模型分析，完成了機械手機械方面的設(shè)計（包括傳動部分、執(zhí)行部分、驅(qū)動部分）和該機器人的系統(tǒng)控制。第二章 搬運機器人各方向傳動方式設(shè)計該設(shè)計的目的是為了設(shè)計一臺循環(huán)物料搬運機器人，本章主要對搬運機器人的的運動形式部分進行分析。圖21 機器人各運動方向 機器人各方向傳動方式的設(shè)計 水平和豎直方向直線運動傳動方式設(shè)計 能夠?qū)崿F(xiàn)直線傳動的傳動形式有；（1） 液壓傳動特點：液壓傳動傳遞運動的動力大，運動平穩(wěn)，換向沖擊小，便于實現(xiàn)頻繁換向；在同等功率下，液壓裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。（2） 氣壓傳動特點：以空氣為工作介質(zhì)，來源方便，工作壓力較低，用后可直接排入大氣而無污染，處理方便，潔凈環(huán)境；與液壓傳動相比，氣壓傳動反應(yīng)快、動作迅速、維護簡單、工作介質(zhì)清潔、管路不易堵塞，不存在工作介質(zhì)變質(zhì)、補充和更換等問題；而且成本低，能實現(xiàn)過載保護。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(zhuǎn)矩。但是，這樣的運動也可以反向驅(qū)動，也就是齒條作直線運動來帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，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(gòu)需要外加鎖緊裝置，因為之論之痛機構(gòu)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。 R方向旋轉(zhuǎn)運動的設(shè)計（1） 擺動氣（液）缸特點：擺動氣缸是利用壓縮空氣驅(qū)動輸出軸在一定角度范圍內(nèi)作往復回轉(zhuǎn)運動的氣動執(zhí)行元件。（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?。若蝸桿傳動布置在低速級，則齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩較小，而是整個傳動裝置的尺寸減小。（5） 鏈傳動特點：鏈傳動由于多邊形效應(yīng)，瞬時傳動比不斷變化，產(chǎn)生沖擊、振動，而使轉(zhuǎn)速不均勻，故不宜用于高速級，應(yīng)布置在低速級。 本章小結(jié)本章主要內(nèi)容是對循環(huán)物料機器人運動形式進行分析，并通過對現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)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。 結(jié)構(gòu)總
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