文档介绍：目的和意义
工业机器人是新兴的机电一体化比较常见的一种典型设备。现在机器人的结构形式多种多样,其中,工业机器人按坐标型式分为柱坐标、直角坐标、关节坐标、球坐标四种类型,其中柱坐标机械手包含水平伸缩、垂直升降和回转等3个运动关节,由于其工作范围是一个圆柱面,所以这种类型的机械手在搬运、焊接、码垛等领域应用非常广泛,工业机器人的应用对制造业带来了很大的改善并促进了制造业的进步。按照课题要求对柱坐标机械手的3个运动关节进行设计,设计包括从动力源到执行机构的3条传动链的机械结构设计,通过计算分析选取合理的结构形式并能满足所需的强度、刚度的要求。完成本课题需要综合运用在校四年来所学到的专业知识以及实践过程中所积累的一些技能,本课题可以检验我们学生对所学知识的掌握程度以及培养我们学生解决实际问题的能力。通过对本题目的设计过程一定会提高我们学生专业知识应用能力、实际创新能力、对文献资料的查阅能力、对所学知识的掌握程度以及培养我们处理问题的能力。为今后走上工作岗位从事相关设计、制造、控制等工作打下坚实的基础。
原始数据与资料:
5 kg。
、转动、伸缩三自由度,行程不小于:200 mm,,±120°,100 mm。
:电机。
根据上述内容制定以下研究方案:
,先了解工业机器人的结构组成、运动方式以及工业机器人国内外的发展现状和趋势;
、传动方式、控制系统等;
,以及进行强度、刚度校核;
。
主要内容:
,掌握工业机器人的发展现状、应用和发展趋势;
,掌握柱坐标机械手的组成、工作原理、工作范围和常见结构,在此基础上进行柱坐标机械手以及各部件的结构设计;
:垂直升降、水平伸缩和1个转动关节共3个运动关节从动力源到执行机构的3条传动链结构设计。通过查阅资料进行电机选型、传动方式选择、减速器设计或选型、所有零部件的结构设计。
本课题主要研究柱坐标机械手的3个运动关节,包括从动力源到执行机构的3条传动链的机械结构设计。机械结构设计包括末端执行器,臂部(大臂、小臂)、腕部、机座、机身、驱动装置和行走机构的设计。
、直流伺服电机和交流伺服电机的控制方式、结构复杂程度和经济性作为依据选择合理的电机类型,实际过程中由于机械手的得最终执行结果需要臂部、腕部的配合,各个配合部位的电机类型选择可能不同。
、工作可靠、效率高、传动比准确,传动平稳、寿命长等优点。常见的传动方式有齿轮齿条传动、涡轮蜗杆传、皮带轮传动、链条传动、行星齿轮传动等。此外还有谐波减速传动、滚珠丝杠传动和绳轮传动等。通过查阅资料对比各个传动方式确定合理的传动方式选择。例如:锥齿轮通过直角传动可以将垂