碼跺機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書--四坐標(biāo)圓柱形機(jī)器人[帶圖紙].doc

碼跺機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)-1-項(xiàng)目:碼跺機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)碼跺機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)-2-目錄摘要.-3-Abstract.-4-1緒論.-5-1.1研究背景.-5-1.1.1傳統(tǒng)碼垛模式.-5-1.1.2現(xiàn)代機(jī)器人碼垛技術(shù).-7-1.2現(xiàn)代機(jī)器人碼垛機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r.-8-1.3研究目的和意義.-9-1.3本文主要研究工作.-9-2.碼垛機(jī)器人介紹.-10-2.1常用碼垛系統(tǒng)介紹.-10-2.2碼跺機(jī)器人構(gòu)成介紹.-18-3碼垛機(jī)器人整體設(shè)計(jì).-19-3.1碼垛機(jī)器人原理及方案確定.-19-3.2圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人工作原理.-20-3.3碼垛機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì).-22-3.4碼垛機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及原理.-24-3.4.1碼垛機(jī)器人整體結(jié)構(gòu).-25-3.4.2碼垛機(jī)器人腰部設(shè)計(jì).-26-3.4.3碼垛機(jī)器人臂部設(shè)計(jì).-27-3.4.4碼垛機(jī)器人腕部設(shè)計(jì).-28-3.4.4碼垛機(jī)器人機(jī)械抓手設(shè)計(jì).-29-4.碼跺機(jī)器人主要部件選型設(shè)計(jì).-31-4.1直流伺服電機(jī)的選型.-31-4.2齒輪減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算.-33-4.3滾珠絲杠的選型.-34-4.4導(dǎo)軌的選型.-35-小結(jié).-37-參考文獻(xiàn).-38-碼跺機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)-3-摘要碼垛機(jī)器人作為現(xiàn)代碼垛系統(tǒng)中最重要的設(shè)備，它的操作范圍、碼垛速度、穩(wěn)定性等工作能力決定了整個碼垛系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成敗。本文根據(jù)碼垛系統(tǒng)的應(yīng)用確定碼垛機(jī)器人的工作空間范圍、碼垛能力等性能參數(shù)。本論文中主要研究有四大部分內(nèi)容：一、分析了常用碼跺機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，綜合優(yōu)化后確定本碼垛系統(tǒng)中機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)；二、四坐標(biāo)圓柱形機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵零部件的選型與設(shè)計(jì)：三、通過對直流伺服電機(jī)控制特性分析，應(yīng)用PWM調(diào)速技術(shù)對直流伺服電動機(jī)調(diào)速，本文設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)及其參數(shù)；四、建立機(jī)器人三維模型，可在Simulink環(huán)境下對機(jī)器人機(jī)電系統(tǒng)控制性能進(jìn)行仿真。本文重點(diǎn)詳述了研制的4自由度垂直關(guān)節(jié)型機(jī)器人的機(jī)構(gòu)原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對其運(yùn)動學(xué)、運(yùn)動解耦性及機(jī)構(gòu)放大原理進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：四坐標(biāo)圓柱形機(jī)器人；碼垛系統(tǒng)；機(jī)器人設(shè)計(jì)；機(jī)械手碼跺機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)-4-AbstractPalletizingrobotasmodernpalletizingsystemisthemostimportantequipment,itsoperationscope,palletizingspeed,thestabilityoftheentireworkabilitydecidethesuccessorfailureofpalletizingsystemdesign.Accordingtotheapplicationofpalletizingsystemtodeterminethescopeoftheworkingspaceofpalletizingrobot,palletizingabilityperformanceparameters.Thisthesismainlystudieshavefourmostcontent:a,analyzestherobotstructureusedyardsstomped,comprehensiveoptimizationindeterminedafterthispalletizingsystemofmechanicaldesignstructure；robotTwo,fourcylindricalrobotcoordinatethemechanicalstructuredesignandkeycomponentsselectionanddesign:three,throughthedcservomotorcontrolcharacteristicanalysis,applicationtechnologyofPWMspeeddcservomotorspeedcontrol,thispaperdesignedaspeedthecurrentdoubleclosedloopspeedsystemanditsparameters；motorFour,buildrobotsinSimulink3dmodel,undertheenvironmentofelectromechanicalsystemofrobotcontrolperformancesimulation.Thispapermainlydescribedthefourdegreesoffreedomisdevelopedtherobotverticaljointsprincipleandstructuredesign,organizationanditskinematics,sportsdecouplingsexandinstitutionsamplificationprincipleisanalysed.Keywords:fourcoordinatescylindricalrobot；Palletizingsystem；Robotdesign；manipulator碼跺機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)-5-1緒論1.1研究背景1.1.1傳統(tǒng)碼垛模式所謂碼垛就是按照集成單元化的思想，將一件件的物料按照一定的模式堆碼成垛，以便使單元化的物垛實(shí)現(xiàn)物料的存儲、搬運(yùn)、裝卸運(yùn)輸?shù)任锪骰顒?。碼垛有人工碼垛和自動碼垛之分。80年代前，碼垛工作都是由人工堆垛，人工碼垛主要應(yīng)用在物料輕便、物料輕便、尺寸和形狀變化大、吞吐量小的場合。當(dāng)碼垛吞吐量在10件min以上，人們采用一些自動碼垛方案來提高碼垛效率。自動碼垛不僅可以加快物流速度，保護(hù)工人的健康和安全而且可以獲得整齊一致的物垛，減少物料的損傷，提高叉車的搬運(yùn)效率，增強(qiáng)處理的柔性。傳統(tǒng)的自動碼垛方式主要是為了在吞吐量恒定的情況下，從人機(jī)工程學(xué)的角度考慮，為了減輕工人在長時間地進(jìn)行人工碼垛作業(yè)時的彎腰疲勞和重復(fù)勞動疲勞，增加一些符合人機(jī)工程學(xué)方面的設(shè)施，例如托盤操縱機(jī)、剪式升降臺、工業(yè)操作機(jī)械手等。托盤操縱機(jī)的外形見圖1-1，該操