四自由度棒料搬運機械手設(shè)計說明書[帶圖紙].doc

本科生畢業(yè)設(shè)計四自由度棒料搬運機械手設(shè)計Thedesignofrobotwithfourfreedomsinmechanismtransporting學(xué)生姓名所在專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化所在班級機制1026申請學(xué)位工學(xué)學(xué)士指導(dǎo)教師職稱副教授副指導(dǎo)教師職稱答辯時間2006年6月10日目錄目錄設(shè)計總說明.IVINTRODUCTION.V第一章緒論.11.1工業(yè)機器人的概述與發(fā)展.11.2本設(shè)計中的四自由度棒料搬運機械手所實現(xiàn)的功能.21.3本設(shè)計中的四自由度棒料搬運機械手設(shè)計的意義.22機械手的總體設(shè)計.32.1設(shè)計要求.32.2機器手的組成.32.3總體方案擬定.42.4機器人的工作空間.42.5機械手驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計.52.5.1機械手驅(qū)動器.52.5.2機械手傳動機構(gòu).53機械手的傳動設(shè)計.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機械手的各電動機的選擇.124.1機械手手臂升降步進電機的選擇.124.2機械手底座回轉(zhuǎn)驅(qū)動電動機的選擇.155機械手各氣動件的設(shè)計計算.185.1氣爪夾緊力的計算與氣爪的選擇.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氣缸的運動速度.205.1.4擺動氣缸的選擇.215.2手臂伸縮氣缸的選擇.236機器人控制系統(tǒng)設(shè)計.266.1機械手控制器的選擇.266.2機器手控制系統(tǒng)的特點及對控制功能的基本要求.266.3控制系統(tǒng)的總體設(shè)計.27目錄7手臂驗算與機械手參數(shù).297.1手臂平衡的驗算.297.2機械手參數(shù).30設(shè)計總結(jié).31鳴謝.31參考文獻.32ABSTRACT設(shè)計總說明在社會不斷發(fā)展的今天，機器人在工業(yè)現(xiàn)場中的應(yīng)用也越來越廣泛，用機器的力量代替人力，而將人類從繁重的體力勞動中解放出來是歷史發(fā)展的趨勢。近十幾年來，機器人的開發(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，自動控制系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用，如工業(yè)自動化機床控制，計算機系統(tǒng)，機器人等。而工業(yè)機器人是相對較新的電子設(shè)備，它正開始改變現(xiàn)代化工業(yè)面貌。本設(shè)計的機械手是基于提高勞動生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益，減輕工人勞動強度而設(shè)計的。在某些勞動條件極其惡劣的條件下，工人難以用手工工作，可用本機械手代替人力勞動。本設(shè)計為四自由度圓柱坐標型工業(yè)機械手，其工作方向為兩個直線方向和兩個旋轉(zhuǎn)方向。本設(shè)計中的四自由度棒料搬運機械手，主要是針對質(zhì)量少于2KG的圓形棒料的搬運。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。在控制器的作用下，機械手執(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)過來這一簡單的動作.關(guān)鍵詞：四自由度；機械手；搬運；工業(yè)機器人ABSTRACTINTRODUCTIONTodaythatdevelopcontinuouslyinthesociety,TherobotaremoreandmoreUsingatindustrysceneapplication.Replacesthemanpowerwiththemachinestrength,Itsthehistoricaldevelopmenttendencythatliberatesthehumanityfromthearduousphysicallabor.Intherecentseveralyears,therobotdevelopmentnotonlymoreandmoreoptimizes,butalsomoreoverhascoveredmanydomains.Industrially,automaticcontrolsystemsarefoundinnumerousapplications,suchasautomationmachinetoolcontrol,computersystemsandrobotics.Industrialrobotsarerelativelynewelectromechanicaldevicesthatarebeginningtochangetheappearanceofmodernindustry.Thispaperdesignforenhancesthelaborproductivity,productquality,economicefficiencyandreducestheworkerlaborintensity.Somejobworkingatextremelybadenvironment,thatpeoplecantworkinhand,sotherobotscanreplaceworkertodoit.Thisschemeintroducedacylindricalrobotforfourdegreeoffreedom.ItiscomposedoftwolinearaxesandtworotaryaxiscurrentThispapermainlyuseatthetransportingofcirculargoodmaterialthatqualityisshortto2KG.ThedifferentfingernailfingerwasChoicefortransportingthegoodmaterialthatdiameterissmallerthan60mm.Undercontrollerfunctiontherobotmovethecomponentsfromoneassemblylinetootherassem