四自由度棒料搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì)說明書[帶圖紙].doc

本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)四自由度棒料搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì)Thedesignofrobotwithfourfreedomsinmechanismtransporting學(xué)生姓名所在專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化所在班級(jí)機(jī)制1026申請(qǐng)學(xué)位工學(xué)學(xué)士指導(dǎo)教師職稱副教授副指導(dǎo)教師職稱答辯時(shí)間2006年6月10日目錄目錄設(shè)計(jì)總說明.IVINTRODUCTION.V第一章緒論.11.1工業(yè)機(jī)器人的概述與發(fā)展.11.2本設(shè)計(jì)中的四自由度棒料搬運(yùn)機(jī)械手所實(shí)現(xiàn)的功能.21.3本設(shè)計(jì)中的四自由度棒料搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì)的意義.22機(jī)械手的總體設(shè)計(jì).32.1設(shè)計(jì)要求.32.2機(jī)器手的組成.32.3總體方案擬定.42.4機(jī)器人的工作空間.42.5機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì).52.5.1機(jī)械手驅(qū)動(dòng)器.52.5.2機(jī)械手傳動(dòng)機(jī)構(gòu).53機(jī)械手的傳動(dòng)設(shè)計(jì).73.1滾珠絲杠的選擇.73.2諧波齒輪減速器參數(shù)的確定.84機(jī)械手的各電動(dòng)機(jī)的選擇.124.1機(jī)械手手臂升降步進(jìn)電機(jī)的選擇.124.2機(jī)械手底座回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇.155機(jī)械手各氣動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算.185.1氣爪夾緊力的計(jì)算與氣爪的選擇.185.1.1氣爪夾緊力要求.185.1.2缸徑的確定.195.1.3行程的確定.205.1.4氣缸的運(yùn)動(dòng)速度.205.1.4擺動(dòng)氣缸的選擇.215.2手臂伸縮氣缸的選擇.236機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).266.1機(jī)械手控制器的選擇.266.2機(jī)器手控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及對(duì)控制功能的基本要求.266.3控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì).27目錄7手臂驗(yàn)算與機(jī)械手參數(shù).297.1手臂平衡的驗(yàn)算.297.2機(jī)械手參數(shù).30設(shè)計(jì)總結(jié).31鳴謝.31參考文獻(xiàn).32ABSTRACT設(shè)計(jì)總說明在社會(huì)不斷發(fā)展的今天，機(jī)器人在工業(yè)現(xiàn)場中的應(yīng)用也越來越廣泛，用機(jī)器的力量代替人力，而將人類從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來是歷史發(fā)展的趨勢。近十幾年來，機(jī)器人的開發(fā)不僅越來越優(yōu)化，而且涵蓋了許多領(lǐng)域，應(yīng)用的范疇十分廣闊。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。而工業(yè)機(jī)器人是相對(duì)較新的電子設(shè)備，它正開始改變現(xiàn)代化工業(yè)面貌。本設(shè)計(jì)的機(jī)械手是基于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度而設(shè)計(jì)的。在某些勞動(dòng)條件極其惡劣的條件下，工人難以用手工工作，可用本機(jī)械手代替人力勞動(dòng)。本設(shè)計(jì)為四自由度圓柱坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)械手，其工作方向?yàn)閮蓚€(gè)直線方向和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向。本設(shè)計(jì)中的四自由度棒料搬運(yùn)機(jī)械手，主要是針對(duì)質(zhì)量少于2KG的圓形棒料的搬運(yùn)。通過氣爪手指的不同選擇可滿足直徑小于60mm的棒料的搬運(yùn)。在控制器的作用下，機(jī)械手執(zhí)行將工件從一條流水線拿到另一條流水線并把工件翻轉(zhuǎn)過來這一簡單的動(dòng)作.關(guān)鍵詞：四自由度；機(jī)械手；搬運(yùn)；工業(yè)機(jī)器人ABSTRACTINTRODUCTIONTodaythatdevelopcontinuouslyinthesociety,TherobotaremoreandmoreUsingatindustrysceneapplication.Replacesthemanpowerwiththemachinestrength,Itsthehistoricaldevelopmenttendencythatliberatesthehumanityfromthearduousphysicallabor.Intherecentseveralyears,therobotdevelopmentnotonlymoreandmoreoptimizes,butalsomoreoverhascoveredmanydomains.Industrially,automaticcontrolsystemsarefoundinnumerousapplications,suchasautomationmachinetoolcontrol,computersystemsandrobotics.Industrialrobotsarerelativelynewelectromechanicaldevicesthatarebeginningtochangetheappearanceofmodernindustry.Thispaperdesignforenhancesthelaborproductivity,productquality,economicefficiencyandreducestheworkerlaborintensity.Somejobworkingatextremelybadenvironment,thatpeoplecantworkinhand,sotherobotscanreplaceworkertodoit.Thisschemeintroducedacylindricalrobotforfourdegreeoffreedom.ItiscomposedoftwolinearaxesandtworotaryaxiscurrentThispapermainlyuseatthetransportingofcirculargoodmaterialthatqualityisshortto2KG.ThedifferentfingernailfingerwasChoicefortransportingthegoodmaterialthatdiameterissmallerthan60mm.Undercontrollerfunctiontherobotmovethecomponentsfromoneassemblylinetootherassemblylineandturnoveritinspace,performrelativelysimpletakes.KEYWORDS:fourdegreesoffreedom；robot；transporting；Industrialrobot