3-DOF工業(yè)機器人結構設計說明書.doc

目錄1引言.(01)1.1選題的依據(jù)和意義.(02)1.2國內外研究概況.(03)1.3論文主要內容.(05)2機器人結構分析.(06)2.1總體結構的概述.(06)2.2第一軸（大臂）的結構.(07)2.3第二軸結構.(09)2.4第三軸結構.(10)2.5傳動方案的確定.(11)3設計計算.(12)3.1電動機的選擇.(12)4傳動結構的設計計算.(16)4.1第一軸的傳動結構設計.(16)4.2軸承的選擇.(31)421斜齒輪傳動軸上的軸承.(31)5機器人各零部件的結構設計.(32)5.1轉角范圍的控制設計.(32)5.2主要零部件的結構設計（第一臂與底座）.(33)52.1第一軸轉臂的結構.(33)52.2底座的結構設計.(33)6總結.(34)參考文獻.(35)致謝.(36)3-DOF工業(yè)機器人的結構設計摘要：在當今大規(guī)模制造業(yè)中，企業(yè)為提高生產效率，保障產品質量，普遍重視生產過程的自動化程度，工業(yè)機器人作為自動化生產線上的重要成員，逐漸被企業(yè)所認同并采用。工業(yè)機器人的技術水平和應用程度在一定程度上反映了一個國家工業(yè)自動化的水平，。工業(yè)機器人的技術水平和應用程度在一定程度上反映了一個國家工業(yè)自動化的水平，目前，工業(yè)機器人主要承擔著焊接、噴涂、搬運以及堆垛等重復性并且勞動強度極大的工作，工作方式一般采取示教再現(xiàn)的方式。本設計介紹了關于工業(yè)機器人的一些基本常識和原理，包括工業(yè)機器人的組成、分類、主要技術性能參數(shù)和工業(yè)機器人的運動分析，并參考通用型工業(yè)六自由度機器人的結構。根據(jù)對工業(yè)六自由度機器人的總體結構及傳動系統(tǒng)的分析和探討，進行三自由度工業(yè)機器人的結構設計。關鍵在于三軸（臂）的傳動系統(tǒng)的設計以及整體的結構設計，避免運動的干涉，在本次設計中主要負責第一臂與底座的結構設計及其傳動原理，對第一臂與底座的各零部件的結構設計。關鍵詞：三自由度機器人傳動原理控制3-DOFStructuralDesignofIndustrialRobotsAbstract：Inthemodernlarge-scalemanufacturingindustry,enterprisespaymoreattentionontheautomationdegreeoftheproductionprocessinordertoenhancetheproductionefficiency,andguaranteetheproductquality.Asanimportantpartoftheautomationproductionline,industrialrobotsaregraduallyapprovedandadoptedbyenterprises.Thetechniquelevelandtheapplicationdegreeofindustrialrobotsreflectthenationalleveloftheindustrialautomationtosomeextent,currently,industrialrobotsmainlyundertakethejopsofwelding,spraying,transportingandstowingetc.,whichareusuallydonerepeatedlyandtakehighworkstrength,andmostoftheserobotsworkinplaybackway.TheDesignofindustrialrobotsonsomebasiccommonsenseandprinciples,includingthecompositionofindustrialrobots,classification,maintechnicalperformanceparametersandthemovementofindustrialrobots,withreferencetogeneral-purposeindustrial6-DOFrobotsstructure,conductthreedegreesoffreedomindustrialrobotstructuraldesign,basedontheindustryoverallstructureofsixdegreesoffreedomrobotandtransmissionsystemanalysisanddiscussionofthe3-DOFindustrialrobotforstructuraldesign.Thekeyliesinthefactthatthreeaxis(arm)transmissionsystemdesignandthewholestructuredesign,avoidtheinterferenceinthesports,mainlyresponsibleforthedesignofthearmandbasestructuredesignanditstransmissionprincipleoffirstarmandthebaseofthepartsofthestructuredesign.Keywords:3-DOFRobotsTransmissionprincipleControl1引言在加速科技進步中，機械制造業(yè)的發(fā)展起著關鍵的作用，其任務是在工業(yè)生產中迅速將工藝裝備的獨立單元變?yōu)樽詣踊C合體（自動化工段，生產線和自動化車間），將來甚至實現(xiàn)自動化工廠。這種自動化生產最重要的特點是具有柔性，它能預料到，在節(jié)省勞力（或無人）情況下，根據(jù)工藝條件調整裝配，以適應多種產品生產。當代柔性自動化生產的建立和廣泛應用，取決于作為科技進步的催化劑的機床制造、機器人技術、計算機技術、微電子技術、儀器制造等技術的加速發(fā)展。工業(yè)機器人是多品種的經常更換產品的生產過程自動化的通用手段。在機械制造中，工業(yè)機器人既有效地用于柔性生產系統(tǒng)組成工藝裝備的基本工序中，也有效地用于輔助操作中。工業(yè)機器人與傳統(tǒng)自動化手段不同之處，首先在于它在各種生產功能上的通用性和重新調整的柔性。在柔性生產系統(tǒng)中，工業(yè)機器人廣泛應用于數(shù)控機床、鍛壓機床、鑄造機械和倉儲設備上，以完成傳送裝備和其它操作。工業(yè)機器人和基本工藝裝備、輔助手段以及控制裝置一起形成各種不同形式的機器人技術綜合體柔性生產系統(tǒng)基本結構模塊。隨著工業(yè)技術和經濟的驚人發(fā)展，標志著多品種中、小批量生產最新水平的FMS（柔性制造系統(tǒng)），F(xiàn)A（工廠自動化）技術更加引人注目；作為FMS、FA技術重要組成之一的工業(yè)機器人技術也將得到迅速發(fā)展。應用工業(yè)機器人是提高生產過程自動化，改善勞動環(huán)境條件，提高產品質量和生產效率手段之一。本次設計是根據(jù)對工業(yè)六自由度機器人的總體結構及傳動系統(tǒng)的分析和探討，進行三自由度工業(yè)機器人的結構設計。關鍵在于三軸（臂）的傳動系統(tǒng)的設計以及整體的結構設計，避免運動的干涉。在本次設計中主要負責第一臂與底座的結構設計。在設計中許瑛老師給予了很大的指導和幫助，在此謹致謝意。限于水平，本設計難免有缺點、錯誤，懇請各位老師批評指正。1.1選題的依據(jù)及意義：在現(xiàn)代工業(yè)中，生產過程的機械化、自動化已成為突出的主題?；さ冗B續(xù)性生產過程的自動化已基本得到解決。但在機械工業(yè)中，加工、裝配等生產是不連續(xù)的。專用機床是大批量生產自動化的有效辦法；程控機床、數(shù)控機床、加工中心等自動化機械是有效地解決多品種小批量生產自動化的重要辦法。但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運、裝配等作業(yè)，有待于進一步實現(xiàn)機械化。機器人的出現(xiàn)并得到應用