四自由度棒料搬運機械手設計論文[帶圖紙].doc

編號無錫太湖學院畢業(yè)設計（論文）題目：四自由度棒料搬運機械手設計信機系機械工程及其自動化專業(yè)學號：學生姓名：指導教師：（職稱：講師）（職稱：）2013年5月25日無錫太湖學院本科畢業(yè)設計（論文）誠信承諾書本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文）四自由度棒料搬運機械手設計是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果，除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用、表示致謝的內容外，本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。班級：機械92學號：0923076作者姓名：2013年5月25日II摘要在社會不斷發(fā)展的今天，機器人在工業(yè)現場中的應用也越來越廣泛，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，而且涵蓋了許多領域，應用的范疇十分廣闊。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備，它正開始改變現代化工業(yè)面貌。本設計的機械手是基于提高勞動生產率、產品質量和經濟效益，減輕工人勞動強度而設計的。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方向。本設計中的四自由度棒料搬運機械手，主要是針對質量少于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過來這一簡單的動作。關鍵詞：四自由度；機械手；搬運；工業(yè)機器人IIIAbstractTodaythatdevelopcontinuouslyinthesociety,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目錄摘要.IIAbstract.III目錄.VII1緒論.錯誤!未定義書簽。1.1工業(yè)機器人的技術與發(fā)展.11.2本設計中的四自由度棒料搬運機械手所實現的功能.21.3本設計中的四自由度棒料搬運機械手設計的意義.22機械手的總體設計.32.1設計要求.32.2機械手的組成.32.3總方案的擬定.42.4機器人的工作空間.42.5機械手驅動系統(tǒng)的設計.52.5.1機械手驅動器.52.5.2機械手傳動機構.53機械手的傳動設計.73.1滾珠絲杠的選擇.73.2諧波齒輪減速器參數的確定.84機械手的各電機選擇.124.1機械手手臂升降步進點擊的選擇.124.2機械手底座回轉驅動電動機的選擇.145機械手各氣動件的設計計算.185.1氣爪夾緊力的起算與氣爪的選擇.185.1.1氣爪夾緊力的要求.185.1.2缸徑的確定.195.1.3行程的確定.205.1.4氣缸的動速度.205.1.5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)的設置.266.1機械手控制器的選擇.266.2機械手控制系統(tǒng)的特點及對控制功能的基本要求.266.3控制系統(tǒng)的總體設計.277手臂驗算與機械手參數.錯誤!未定義書簽。