陶坯印花工業(yè)機(jī)器人上下料方案

1、摘要： 伴隨加工業(yè)的不斷進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人已漸漸走上了快速進(jìn)步行列，作為十大機(jī)器行業(yè)之一，在二零一零年我國的工業(yè)機(jī)器人總產(chǎn)值達(dá)到一千三百億元，總需求二千億元。在我們國家，這方面我們起步相對于其他國家比較遲，還未形成自己的產(chǎn)品體系，大部分的機(jī)器加工企業(yè)在小產(chǎn)品，和一些大型機(jī)器產(chǎn)品是很依賴于進(jìn)口的。據(jù)調(diào)查，上下料機(jī)器人技術(shù)僅在溫州就有超過一百多家上下料機(jī)器人生產(chǎn)廠家；低端的上下料機(jī)器人企業(yè)已被國家取消；但生產(chǎn)廠家還不少，由于在農(nóng)村和小城鎮(zhèn)有一個市場，所以那里仍然在生產(chǎn)制造，并且生產(chǎn)商也生產(chǎn)一些灌裝及封裝的設(shè)備；所以說上下料機(jī)器人的生產(chǎn)有增無減。 本文同時也介紹了近年來國內(nèi)外上下料機(jī)器人的建設(shè)情況，分

2、析了國外上下料機(jī)器人技術(shù)裝備進(jìn)步的特點(diǎn)；國外的上下料機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)的新專利、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，但在上下料機(jī)器人生產(chǎn)的節(jié)能降耗方面技術(shù)進(jìn)步不明顯，上下料機(jī)器人技術(shù)未有突破。從而簡化了上下料機(jī)器人工藝流程，降低投資和生產(chǎn)成本。關(guān)鍵詞： 機(jī)器人； 工藝流程； 投資。Abstract: With the development of industry, the industrial robot has gradually embarked on a rapid progress ranks as one of the ten big machine industry reached one hundre

3、d and thirty billion yuan in total output value of industrial robots in China in 2010, the total demand for two hundred billion yuan. In our country, because of the development of the field late, has not established its own system of products, most of the machines in the primary processing enterpris

4、es, small and large machine products, some products are the most dependent on imports. According to the survey, on the feeding robot technology in Wenzhou alone there are more than more than and 100 loading robot manufacturers; the low end of the feeding robot enterprise has been the state canceled;

5、 but manufacturers are still many; but because there is a market in rural areas and small towns, there are still in the production of filling and capping some manufacturers; the main products of the machine is still on the primary production; feeding robot production increase. This paper introduces

6、the construction situation at home and abroad in recent years on the feeding robot, analyzes the characteristics of foreign loading robot technology and equipment progress: foreign material on new products and new patents, robot production enterprises continue to emerge, but in the material energy s

7、aving technical progress of robot production is not obvious, loading and unloading no robot technology breakthrough. Thus, the process flow of the upper and lower feeding robot is simplified, and the investment and production cost are reduced.Keywords: robot; process flow; investment 目 錄前 言 .11 緒論 .

8、21.1 選課的依據(jù)及課題的意義：.21.2 上下料機(jī)器人概述.21.3 上下料機(jī)器人成長現(xiàn)狀.41.4 體現(xiàn)方法及預(yù)期目標(biāo).72 陶坯印花機(jī)器人上下料總體方案 .82.1 工作原理及布局.82.2 機(jī)器人上下料驅(qū)動系統(tǒng)的比較與選擇.92.3 陶坯印花機(jī)器人上下料的設(shè)計(jì)要求.93 陶坯印花機(jī)器人上下料機(jī)方案設(shè)計(jì) .103.1 陶坯旋轉(zhuǎn)底座的選用.103.1.1 電動機(jī)的選擇 .103.1.2 陶坯旋轉(zhuǎn)底座旋轉(zhuǎn)齒輪的尺寸設(shè)計(jì)與校核 .123.1.3 軸承的校核 .143.1.4 傳動鍵的選擇 .163.2 橫向移動驅(qū)動電機(jī)的選用.173.2.1 步距角的選擇 .173.2.2 步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的

9、選擇 .173.2.3 啟動矩頻特性校核 .193.2.4 工進(jìn)運(yùn)行矩頻特性校核 .203.3 絲杠軸的設(shè)計(jì).203.3.1 確定螺紋直徑 .203.3.2 螺桿的強(qiáng)度校核 .223.3.3 自鎖性驗(yàn)算 .223.3.4 絲杠軸軸承選擇計(jì)算 .223.4 上下料機(jī)器人選型與設(shè)計(jì).243.4.1 帶動手掌旋轉(zhuǎn)的電機(jī) .243.4.2 驅(qū)動手肘的電機(jī) .243.4.3 驅(qū)動肩部的電機(jī)計(jì)算 .253.4.4 肩部軸的設(shè)計(jì) .253.4.5手腕軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 .273.4.6 肩部軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 .293.5 電磁制動器的選擇.313.6 吸盤的選型設(shè)計(jì)計(jì)算.333.7 輸送機(jī)的選擇.344 結(jié)論 .

10、35參考文獻(xiàn) .36致謝 .381前前 言言 陶瓷,大家都眾周所知,我們平時吃飯的飯碗,裝菜用的碗，這些都是我們生活上必須用到的，跟生活息息相關(guān)。里面的印花也是多姿多彩，給陶制品增添了色彩。我國身為一個泱泱瓷器大國，制陶工業(yè)在我國占據(jù)著非常重要的地位。因此，陶瓷機(jī)械設(shè)備處于生產(chǎn)業(yè)中必不可缺的地位。陶瓷的生產(chǎn)，隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步，不能停留在過去，需要得到一些工業(yè)機(jī)器人的輔助應(yīng)用,才能保證更好的生產(chǎn)。21 緒論緒論1.1 選課的依據(jù)及課題的意義選課的依據(jù)及課題的意義： 畢業(yè)設(shè)計(jì)，我選擇的題目是陶坯印花工業(yè)機(jī)器人自動上下料方案設(shè)計(jì)。而為什么選擇這個，我個人的觀點(diǎn)是這樣的。 在查閱相關(guān)資料時我發(fā)現(xiàn)，陶

11、坯在進(jìn)行印花時，往往需要人力對陶坯進(jìn)行上料，從而讓陶坯進(jìn)入印花機(jī)進(jìn)行印花；待完成印花后，又需要工人從印花機(jī)上對已經(jīng)完成印花的陶坯進(jìn)行下料放到一旁的木板上，如此循環(huán)。工人一天的工作量可以說是非常之大的，這不僅給工人帶來了疲勞上施加，還使得工作效率十分低下，不能做大批量的生產(chǎn)。對此我覺得有必要設(shè)計(jì)出一套陶坯印花工業(yè)機(jī)器人自動上下料的方案，大大減輕工人們的工作量，實(shí)現(xiàn)大批量快速的生產(chǎn)節(jié)拍，提升陶坯生產(chǎn)線的效益，能夠?yàn)槠髽I(yè)節(jié)省資本，包括勞動成本,節(jié)能和節(jié)省原材料。圖1.1 人工上下料1.2 上下料機(jī)器人概述上下料機(jī)器人概述 上下料機(jī)器人是現(xiàn)代社會，科技時代的產(chǎn)物，能都代替人們做一些難以完成的動作，結(jié)合

12、了一些控制傳感技術(shù)，機(jī)械仿生學(xué)讓這些科技得以發(fā)展，而且我國目前的這一技術(shù)也十分出色，應(yīng)用也比較多，它是象征國家工業(yè)能力的重要體3現(xiàn)。 上下料機(jī)器人通常分為三機(jī)設(shè)備。要使其完成一些特定的動作那就得對其進(jìn)行一些編碼程序。第一是普通的上下料機(jī)器人,沒有手動操作。這是一個不需要連接到主機(jī)設(shè)備的個體。它能夠設(shè)置任務(wù)并且完成指定的操作。使用日常的機(jī)械性能是它的一大特點(diǎn)，同時包含了普通及三元智能儲存的機(jī)械。第二類是直接讓人員控制的機(jī)械設(shè)備，這一般是一些機(jī)器人本身無法識別的領(lǐng)域，主要是研發(fā)科目與軍事策略，例如專業(yè)的技術(shù)人員鍛造操作機(jī)。后來逐漸延伸到操作機(jī)械以及通過無線電信號來勘測月球等。第三類是特定上下料機(jī)器

13、人，為了完成機(jī)床和工件裝卸以及運(yùn)輸，自動機(jī)或自動線就成為了它的核心。于是它便有了個名字叫“上下料機(jī)器人”在國外,這類機(jī)器人只需利用程序主機(jī)就能自主完成任務(wù) 。所以,是特別的。 上下料機(jī)器人是簡單意義上的體力生產(chǎn)，不是作為一個替代品，因?yàn)橐粋€機(jī)械要像跟人一樣具有思維化，會思考，有感情，以目前科技而言是不可能的，但是它能代替人們在惡劣的環(huán)境中工作，足以證明機(jī)械的進(jìn)化。 上下料機(jī)器人作為代替人手的一種設(shè)備，我們只需要在機(jī)器手上給予某種程序的設(shè)定，它自己就能夠完成根據(jù)所給的指令進(jìn)行一系列的操作。上下料機(jī)器人的使用在工業(yè)勞動被稱為“工業(yè)上下料機(jī)器人”。上下料機(jī)器人的勞動能夠提升生產(chǎn)的現(xiàn)代化能力和生產(chǎn)勞動

14、功效,能夠降低工作力度,在安全生產(chǎn)的同時保證產(chǎn)品質(zhì)量,特別是在高低溫、高低低壓、粉狀廢物、易燃、劇毒以及放射性環(huán)境,而非人們的正常操作,是更加明顯。所以，在獲得機(jī)械加工，沖壓，鑄造，鍛造，焊接，熱處理，電鍍，涂裝，總裝和輕工，交通運(yùn)輸以及更寬廣的引用等方面1。 剛開始時上下料的機(jī)器人結(jié)構(gòu)相對簡單些，對某一種產(chǎn)品具有針對性，但不能完成一些難度較為高的操作。隨著越來越多的行業(yè)技能,過程掌控成為可能,反映了獨(dú)立的重復(fù),相對普遍“流程掌控通用上下料機(jī)器人”，簡稱通用上下料機(jī)器人。由于通常上下料機(jī)器人能夠敏捷改變過程,適應(yīng)性強(qiáng),所以要改變它在品4種和小批處理作業(yè)的勞動,以獲得普遍引用2。 國內(nèi)電機(jī)驅(qū)動上

15、下料機(jī)器人行業(yè)在我國的前景小型企業(yè)里面屬于比較突出的，但是目前現(xiàn)狀是我們在上下料機(jī)器人這一領(lǐng)域的自主研究創(chuàng)新較弱，沒有比較先進(jìn)的技術(shù)，還不能完全開發(fā)出新的產(chǎn)品出來，而且這所花費(fèi)的時間比較長，不能為市場提供及時的機(jī)器。主要的能源公司都花在了量的擴(kuò)張，投資的升級嚴(yán)重不足，沒有科技進(jìn)步，產(chǎn)品重復(fù)處于較低的水平，不少企業(yè)生產(chǎn)同樣的產(chǎn)品，使很多產(chǎn)品沒有銷售出去。此外，我國的機(jī)器設(shè)備由于與國外還有差距，競爭力自然也較為弱。改進(jìn)設(shè)計(jì)粒狀物料電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人是目前電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人器產(chǎn)品的質(zhì)量，性能單一，成本高，技術(shù)含量低的狀況普遍不穩(wěn)定。現(xiàn)在我國的國際地位逐日提高，同時也得到了許多先進(jìn)國家的認(rèn)可，很多

16、由發(fā)達(dá)國家的人才，技術(shù)，資源都流入我國，這對我們在這一行業(yè)有著十分重要的作用，這對許多研發(fā)機(jī)器人的企業(yè)來說是一個很好的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，起著重要的作用。電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人器產(chǎn)品種類的數(shù)量，在這一行業(yè)里，我國還是名列前茅的。 1. 3 上下料機(jī)器人成長現(xiàn)狀上下料機(jī)器人成長現(xiàn)狀 我們國家的工業(yè)上下料機(jī)器人科技經(jīng)過20多年的研究與試驗(yàn)，可以說是掌握了它的設(shè)計(jì)生產(chǎn)技能，以及掌控了它的終端系統(tǒng)，研發(fā)出涂料，焊合，組裝，流通，水下作業(yè)，如上下料機(jī)器人，但我們的焊接上下料機(jī)器人比較落后。伴隨中國全部經(jīng)濟(jì)總和的飛速發(fā)展，加速改變現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)，改善與提高產(chǎn)業(yè)，使全行業(yè)的現(xiàn)代化能力有所提升已成為保證的關(guān)鍵因素持

17、續(xù)迅速成長。尤其是我國的加入，客觀上也迫使國內(nèi)企業(yè)加快技能改進(jìn)步伐，以提升現(xiàn)代化設(shè)備業(yè)務(wù)能力，提升國際競爭力。 上下料機(jī)器人科技作為重要的焊接技能的一部分,現(xiàn)在,完全涵蓋了全部使用在焊接領(lǐng)域?？墒窃谶@一領(lǐng)域的上下料機(jī)器人它由于其復(fù)雜的構(gòu)造與昂貴的零件機(jī)構(gòu)，其花費(fèi)的成本是非常高的，并且活動較為緩慢，缺少靈活性。隨著我們國家工業(yè)輕工業(yè)的迅速成長,不可避免的需要焊接上下料機(jī)器人越來越大。,結(jié)合我5們現(xiàn)有的知識是有限的，很難掌握上下料機(jī)器人編程語言的復(fù)雜性，研究和開發(fā)的掌控過程中,通常使用這限制了焊接上下料機(jī)器人和晉升在很大程度上。所以，我們目前的條件下，價格低，體積小，質(zhì)量輕，機(jī)構(gòu)緊湊，操作小機(jī)械臂

18、容易，成長擁有廣闊的市場遠(yuǎn)景1 2。 WTO是國際貿(mào)易的一個平臺，自從我國加入后，國際地位飛快提升，國與國之間的商品貿(mào)易也越來越激烈了，工業(yè)上下料機(jī)器人無論是功能還是質(zhì)量上，人們對它的成長也愈發(fā)重視。經(jīng)過80年的上個世紀(jì)，我們國家的電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人生產(chǎn)和設(shè)計(jì)取得了巨大的進(jìn)步，在電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人器大量填補(bǔ)空白，增加品種和規(guī)格，而且還出現(xiàn)了許多電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人器制造企業(yè)，許多研究結(jié)構(gòu)審查電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人，大學(xué)還成立了一個電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人工程，從而形成了獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人行業(yè)。在21世紀(jì)，電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人這些年一直保持在一個平滑的提升趨勢，不但越來越多的種類出來，內(nèi)在

19、功能和外在質(zhì)量都有了很大的進(jìn)步，這一切都和電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人設(shè)計(jì)是密切相關(guān)的2。一種稱為電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人的機(jī)械，用于在電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人或產(chǎn)品電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人上。這類產(chǎn)品中的大多數(shù)液體和顆粒狀箱體零件都有這臺機(jī)械標(biāo)記。產(chǎn)品電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人的裝飾效果，同時提高了產(chǎn)品的銷售和管理。電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人，規(guī)格和產(chǎn)品的主要參數(shù)以及電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人的產(chǎn)品說明，是現(xiàn)代電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人不可缺少的一部分。標(biāo)簽機(jī)（灌）裝在大生產(chǎn)線設(shè)備的電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人，是一種技術(shù)含量高，機(jī)械多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以能夠被用于醫(yī)療跟食品上。無論是早期單標(biāo)簽機(jī)，標(biāo)簽機(jī)是復(fù)雜的或更高的，現(xiàn)在的全自動標(biāo)簽微電子控

20、制設(shè)備，其發(fā)展影響著整個社會的持續(xù)發(fā)展的進(jìn)步。電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人材料，形狀很多，電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人的對象類型，有許多品種，與電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人的要求是不一樣的。舉例來說，有些人只粘了一個電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人，有些要求粘雙重標(biāo)準(zhǔn)，其他人需要三個電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人粘（身體電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人，肩膀電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人，頸部電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人），有些只需要粘電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人，額外的生產(chǎn)力要求，它們也不同。為適應(yīng)不同條件下的標(biāo)簽要求，標(biāo)簽機(jī)上有各種不同種類的標(biāo)簽機(jī)，工藝和相關(guān)設(shè)備之間的區(qū)別是存在的，當(dāng)然也有共同的。上料機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤接收6上臺機(jī)械傳送來的粘件，上料機(jī)構(gòu)在步進(jìn)電機(jī)的帶動下把一個

21、個的待粘件以一定的間隔送到傳送機(jī)構(gòu)上，當(dāng)與傳送機(jī)構(gòu)的桿件移動，以暴露標(biāo)準(zhǔn)板的位置，通過標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)傳遞到電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人，和標(biāo)記在曝光目標(biāo)板上與單獨(dú)的，初步粘合的電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人進(jìn)行信息的傳遞，而磁帶標(biāo)記靠近發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)制回收再利用。粘件直接進(jìn)入下固定板壓縮輥和軋輥帶不干膠粘膠的電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人后的輥機(jī)構(gòu)，完成與該電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人的片充分接合，實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人的功能。組件通過傳送機(jī)制來切割，切割機(jī)理和生產(chǎn)線完成電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人可以連接到下一個機(jī)械，為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作的目的。 國外的電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人械行業(yè)如歐美，法國，英國，加拿大等世界四大電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人械最先進(jìn)最

22、發(fā)達(dá)。歐美是世界上電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人械具有歷史悠久的地方，已經(jīng)形成了完全的電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人械系統(tǒng)，在世界上，其品種和生產(chǎn)的最初的地方。十年，歐美保持著在世界最大的電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人械生產(chǎn)和消費(fèi)國的地位。電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人和膜電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人市場占有率占15%，紙箱電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人市場占有率排行榜第2位。二十世紀(jì)九零年代初開始，歐美電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人械行業(yè)一直保持著良好的進(jìn)步勢頭。法國和歐美，英國開始時刻花費(fèi)時間在電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人的設(shè)計(jì)上。二十世紀(jì)六零年代以前，六零年代的電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人機(jī)械制造商，就具備電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人的核心技術(shù)。我們國家電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人行業(yè)

23、的快速進(jìn)步提供有效的擔(dān)保，一些電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人器填補(bǔ)國內(nèi)空白，但目前，我們國家電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人器的出口占GDP的不到5%，導(dǎo)入和輸出不成正比，所以一般來說，與發(fā)達(dá)國家相去甚遠(yuǎn)。我們國家電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人器行業(yè)的產(chǎn)品從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和我們國家唯一的1300多個各種電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人支持率小，使我國現(xiàn)在所生產(chǎn)的機(jī)器人沒有較高精度，精密的技術(shù)。而且質(zhì)量方面也是一個問題，很難完成一個質(zhì)量過硬，性能強(qiáng)大的機(jī)械，同時如果沒有一個足夠強(qiáng)大的電機(jī)上下料機(jī)器人企業(yè)，是很少機(jī)會能夠與其他發(fā)達(dá)國家攀比的，按當(dāng)今的現(xiàn)狀來看，我國的機(jī)器人如果還是處于模仿階段，同時也沒有完善的試點(diǎn)基地，不去嘗試自主研發(fā)出新的產(chǎn)品，

24、那么想要在這一行業(yè)超過其他國家，基本只是紙上談兵，我們國家電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)7器人器技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比，依然處于不利地位，相比之下產(chǎn)品性能、質(zhì)量、可靠性、服務(wù)等相差有20年整體技術(shù)水平。七零-六零年代，這是法國電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人械行業(yè)的初期階段，具備很快的成長速度。七十年代跟八十年代也是有較高的增長速度，不過相對于以前并不高。因此，從九零年代開始，法國的電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人械行業(yè)連續(xù)三十年的快速進(jìn)步，由導(dǎo)入到消化再到進(jìn)步的過程。英國，加拿大，英國，瑞士和法國電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人制造業(yè)，在世界上比較出名的。而一些比較大的企業(yè)他們生產(chǎn)的機(jī)器人也是比較厲害，能夠利用一些光學(xué)跟電學(xué)進(jìn)行設(shè)備的改造。那些

25、大型全自動電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人設(shè)備，不僅要有空間大小的設(shè)置，設(shè)置程序，測量數(shù)據(jù)，真空密封等機(jī)械完成的過程。英國電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人械行業(yè)一直穩(wěn)定增長，比重出口占百分之八十。現(xiàn)在，電機(jī)驅(qū)動上下料機(jī)器人械的進(jìn)步得到世界上重視，是一個電，煤氣，光，生命新興的高科技產(chǎn)品。本主題重要設(shè)計(jì)關(guān)節(jié)型上下料機(jī)器人的上下料機(jī)器人的機(jī)械體部，即由腰，臂和組成的機(jī)體的三個關(guān)節(jié)的臂設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)。這個上下料機(jī)器人操縱作為特殊類型的操縱器，重要用于在能力面內(nèi)弧形焊縫。為企業(yè)提供一個簡單的使用流程設(shè)計(jì)，上下料機(jī)器人機(jī)械臂為提升焊接勞動效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。在機(jī)械行業(yè)，印花上下料機(jī)器人的意義可歸為以下幾點(diǎn)： 第一，為了提升勞動過程

26、的現(xiàn)代化 使用上下料機(jī)器人裝配有利于體現(xiàn)的材質(zhì)原料，裝載和工件，刀具和機(jī)械現(xiàn)代化的卸載等的更換能力傳輸，能夠提高生產(chǎn)的效益，減少勞動強(qiáng)度。 其次，對于一個生產(chǎn)的條件而言，生產(chǎn)環(huán)境是極其重要的，要避免事故在各種因素下發(fā)生，所以使用上下料機(jī)器幫助我們改善惡劣的勞動條件。 在工廠里，往往會有一些人工難以完成的，上下料機(jī)器人便可以頂替人手進(jìn)行一系列的操作，以避免因勞動遺漏或事故而引起的疲勞。 第三，它能夠減少人力，為工廠企業(yè)節(jié)約用人方面的費(fèi)用，同時也能夠讓工作人員減輕勞動強(qiáng)度，一些大的企業(yè)還可以放置多臺這種機(jī)器，這樣就能實(shí)現(xiàn)一8個全自動的生產(chǎn)車間，更好的方便管理，以減少人力和更精確地掌控節(jié)奏,勞動的節(jié)

27、奏,為了促進(jìn)勞動。總之，使用有效的流程的上下料機(jī)器人，是未來機(jī)械工業(yè)成長的必然趨勢。1.4 體現(xiàn)方法及預(yù)期目標(biāo)體現(xiàn)方法及預(yù)期目標(biāo) 所需的條件： 參考文獻(xiàn)及比較重要設(shè)計(jì)參數(shù)。 重要的困難： 由于不能都獲取到關(guān)于此次設(shè)計(jì)的參數(shù)尺寸，并且不是很了解上下料機(jī)器人這一領(lǐng)域。由于對于本次設(shè)計(jì)沒有經(jīng)驗(yàn)，在一些選型計(jì)算與校核可能會出現(xiàn)一些錯誤，雖然這樣，但是還是可以通過其他途徑進(jìn)行一些數(shù)據(jù)查閱，比方說到圖書館看相關(guān)的書籍。也可以通過對做此方面研究的工藝師所給的建議進(jìn)行系統(tǒng)性的整理。若有些校核方面的東西不懂，我們可以詢問一些工程師，讓我們了解其中的原理，在針對設(shè)計(jì)的內(nèi)容作出相關(guān)的整理，以便于我們完成此次設(shè)計(jì)。

28、查閱有關(guān)上下料機(jī)器人設(shè)計(jì)的資料，與所學(xué)搜集到的知識相結(jié)合，規(guī)劃畢業(yè)設(shè)計(jì)模板，構(gòu)建整篇畢業(yè)設(shè)計(jì)架構(gòu)。按照上下料機(jī)器人上下料機(jī)器人的體系參數(shù)及要求，制定設(shè)計(jì)方案，選擇傳動副同時設(shè)計(jì)所需的傳動配件；計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程關(guān)乎的重要信息；寫論文及格式都按要求標(biāo)準(zhǔn)化,按照要求完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的指導(dǎo)。2 2 陶坯印花機(jī)器人上下料總體方案陶坯印花機(jī)器人上下料總體方案2.1 工作原理工作原理及布局及布局 對于如何設(shè)計(jì)出一套對陶坯印花工業(yè)自動上下料的方案，以下是我的研究思路：首先要有一個獨(dú)立的車間，進(jìn)行對陶坯印花自動上下料。車間都包括一個傳9送帶、機(jī)械吸盤抓手（手部帶有兩個獨(dú)立的吸盤）、印花機(jī)。未印花的陶坯首先會依次

29、排列在傳送帶上，傳送帶前面有個擋板，當(dāng)陶坯到達(dá)擋板時，傳送帶的傳感器就會停止運(yùn)轉(zhuǎn)，這時機(jī)械手左邊的吸盤就會吸起停在擋板前的陶坯，接著下個陶坯會繼續(xù)到達(dá)擋板。機(jī)械手會抓著未印花的陶坯旋轉(zhuǎn)來到一旁的印花機(jī)上，印花機(jī)前面會設(shè)置一個能放置兩個陶坯的旋轉(zhuǎn)工位臺，接著機(jī)械手右邊的吸盤會吸起工位臺上已完成印花的陶坯，將左邊吸盤吸起的未印花陶坯放到空缺的工位臺上，這時旋轉(zhuǎn)工位臺帶著未印花的陶坯旋轉(zhuǎn)180，進(jìn)入印花機(jī)進(jìn)行印花，另一邊的已印花的陶坯就等待機(jī)械手下次抓取。已拿到印花陶坯的機(jī)械手就會旋轉(zhuǎn)送到隔壁的料板上。如此循環(huán)，形成了機(jī)械手對陶坯印花的自動上下料。大致的布局如下圖。圖2.1 布局圖2.2 機(jī)器人上下

30、料驅(qū)動系統(tǒng)的比較與選擇機(jī)器人上下料驅(qū)動系統(tǒng)的比較與選擇 作為一個上下料的機(jī)器人，一個完整的驅(qū)動系統(tǒng)是必不可少的。這是一個上下料機(jī)器人的動力源泉，這樣的動能裝置，大致的可分為氣動的、液壓的還有電動的。 （1）液壓驅(qū)動系統(tǒng)10 我們都知道，液壓系統(tǒng)已經(jīng)是一種相當(dāng)嫻熟的一門技術(shù)，它不僅具有強(qiáng)大的動力，而且相對于其他，它能夠有較快的響應(yīng)，能夠承受比較大的外界壓力，在惡劣的環(huán)境中工作有很好的高效性能。 （2）氣動驅(qū)動系統(tǒng) 這一系統(tǒng)較明顯的特點(diǎn)就是它的結(jié)構(gòu)相對其他系統(tǒng)較為簡單，反應(yīng)也算快，制作的成本低，就算出問題了也較容易修理。但是在實(shí)現(xiàn)伺服系統(tǒng)控制時較為困難。 （3）電動驅(qū)動系統(tǒng) 此驅(qū)動系統(tǒng)使用起來較其

31、他方便，而且聲音也比較輕，不用過多的能源交換，使用此系統(tǒng)的設(shè)備大部分后面都裝有一些精密的構(gòu)件，但是這種系統(tǒng)不能在惡劣的環(huán)境中使用，而且費(fèi)用都較為高，雖然這樣，但由于它的優(yōu)點(diǎn)，在一些工業(yè)機(jī)器人方面它能夠被采納 。 初步選擇選用電動驅(qū)動系統(tǒng)。2.3 陶坯印花機(jī)器人上下料的設(shè)計(jì)要求陶坯印花機(jī)器人上下料的設(shè)計(jì)要求 本課題將要完成的重要任務(wù)如下: （1）選用適合的陶坯旋轉(zhuǎn)底座。 （2）選擇上下料機(jī)器人的坐標(biāo)自由的類型和程度。 （3）選型設(shè)計(jì)計(jì)算執(zhí)行機(jī)構(gòu)的上下料機(jī)器人。為了使更多的通用性，設(shè)計(jì)的手成可更換的機(jī)構(gòu)，不僅能夠使用在夾手指抓住條工件，當(dāng)該行業(yè)需要也繪制空白工件卡盤的負(fù)壓氣體流。 （4）電機(jī)驅(qū)動使

32、體系的設(shè)計(jì)。本主題將設(shè)計(jì)電氣驅(qū)動驅(qū)使的陶坯上下料機(jī)器人，包括電機(jī)驅(qū)動元件，電機(jī)驅(qū)動回路的設(shè)計(jì)選擇。 （5）輸送機(jī)的選擇。113 陶坯印花機(jī)器人上下料機(jī)方案設(shè)計(jì)陶坯印花機(jī)器人上下料機(jī)方案設(shè)計(jì)3.1 陶坯旋轉(zhuǎn)底座陶坯旋轉(zhuǎn)底座的選用的選用3.1.13.1.1 電動機(jī)的選擇電動機(jī)的選擇 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速不易太高，因?yàn)樗俣冗^高，沖擊大，易引起零件和機(jī)件損壞；速度低了效率太低，不能滿足生產(chǎn)要求。所以說我們所選用的底座最好控制在250350 r/min之間較為好。本機(jī)轉(zhuǎn)速300r/min進(jìn)行設(shè)計(jì)。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速300rpm。電機(jī)啟動到額定轉(zhuǎn)速約2S。 預(yù)估每個陶坯質(zhì)量M1為3KG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤質(zhì)量M2初步估算為45

33、KG 假設(shè)滿載一次負(fù)載2個陶坯。 則旋轉(zhuǎn)部分總質(zhì)量M=2M1+M2=51KG 驅(qū)動功率Np可由下式確定：kwtMVNP094. 085. 022)60/3005 . 0(51/2122 式中M旋轉(zhuǎn)部分總質(zhì)量； t電機(jī)啟動到額定轉(zhuǎn)速時間； 傳動總效率；取=0.85。經(jīng)計(jì)算得： Np=94w N=1.1 Np=103.4 w1、電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式（1）選擇電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 一般來說，電動機(jī)中的直流方式?jīng)]有特別情況我們是不用的，因?yàn)樗锩娴臉?gòu)件相對復(fù)雜，而且成本也高，如果有問題了需要花費(fèi)比較多的時間在修理上，所以在電機(jī)方面我們選擇交流式的。12 其實(shí)我們所選的交流電機(jī)是大多數(shù)都是普通的一些籠型

34、的電動機(jī)，最近新研究出來的三相異步電機(jī)性能上得到了很大的提高，能夠應(yīng)付大多數(shù)的惡劣環(huán)境，而且內(nèi)部的零件不會過于復(fù)雜，有較強(qiáng)大的動力性能，相對于交流電機(jī)的另一種同步電機(jī)來說，這種電機(jī)很適合于我們選擇，完全能夠勝任一些要求扭矩和轉(zhuǎn)矩比較大的設(shè)備，盡管如此，電動機(jī)還要根據(jù)設(shè)備安裝的方位，和產(chǎn)品輸出的需求，有著幾種不同的組裝方式，而一般的額定電壓為380V。對于生產(chǎn)行業(yè)而言，籠型的電動機(jī)可以說是比較普及的，它對各種生產(chǎn)都會有一定的迎合性，所以會選擇籠型的三相異步電動機(jī)。 每種生產(chǎn)環(huán)境的不同，我們選擇的電機(jī)種類也會略有不同，工作條件，載荷特點(diǎn)。一般的要按照制造某一產(chǎn)品設(shè)備的一些制動參數(shù)，工作運(yùn)轉(zhuǎn)時的運(yùn)轉(zhuǎn)

35、速度，以反向運(yùn)轉(zhuǎn)的速度等因素來確定的。 根據(jù)家用工作環(huán)境和市電使用要求,選用額定電壓單相220V、額定頻率50Hz、防護(hù)等級IP44、工作制S1、絕緣等F級的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動機(jī)。圖3.1 單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動機(jī)電容圖2、電動機(jī)功率 電動機(jī)的容量也是一個很重要的因素。對于生產(chǎn)行業(yè)而言，選擇一個合適的電動機(jī)容量能夠給予他們更多的經(jīng)濟(jì)效益與生產(chǎn)效率，如果選擇錯誤的容量，比13如本應(yīng)選擇大的，卻選擇了小的容量，那么生產(chǎn)設(shè)備就有可能不能運(yùn)轉(zhuǎn)起來，無法正常的工作，而且這樣子會對設(shè)備有很大的負(fù)載影響，使其內(nèi)部產(chǎn)生很大的高溫，讓內(nèi)部的電路還有零件遭到很嚴(yán)重的損壞。 根據(jù)本文設(shè)計(jì)參數(shù)，對比于生產(chǎn)陶坯的工廠來

36、說，電動機(jī)的功率選取180V。 這次的設(shè)計(jì)我們采用的380V的三相交流電，而且運(yùn)作的環(huán)境是正常溫度。參考上述條件和機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，采取Y80M1-8B3型180W電動機(jī)。 Y80M1-8B3電動機(jī)的主要性能如下表格所示：表3.1 Y80M1-8B3電動機(jī)的主要性能 滿載時 型 號額定功率w轉(zhuǎn)速 r/min 電流（380V） A效率%功率 應(yīng)數(shù)起動電流 -額定電流起動轉(zhuǎn)矩-額定轉(zhuǎn)矩Y80M1-8B31806450.88510.613.31.83.1.2 陶坯旋轉(zhuǎn)底座旋轉(zhuǎn)齒輪的尺寸設(shè)計(jì)與校核陶坯旋轉(zhuǎn)底座旋轉(zhuǎn)齒輪的尺寸設(shè)計(jì)與校核圖3.2 齒輪各部分名稱 按齒根彎曲強(qiáng)度初算齒輪模數(shù)m 齒輪模數(shù)m的初算公

37、式為3lim21d1a1m/FFFPFAZYKKKTKm 式中算數(shù)系數(shù)，對于直齒輪傳動=7.1；mKmK14 嚙合齒輪副中小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩，N*m ； 1Tm63. 614403/39549/9549/11NnnPnTTwwa 使用系數(shù)，由機(jī)器設(shè)計(jì)手冊表67查得=1；AKAK 綜合系數(shù)，由機(jī)器設(shè)計(jì)手冊表65查得=2；FKFK FPK計(jì)算彎曲強(qiáng)度的行星輪間負(fù)載分布不均勻系數(shù)，由機(jī)器設(shè)計(jì)手冊公式65得=1.85；FPK 小齒輪齒形系數(shù)，1FaY 圖622可得=3.15；，1FaY 齒輪副中小齒輪齒數(shù)，=9；1z1zaz 試驗(yàn)齒輪彎曲疲勞極限，按由機(jī)器設(shè)計(jì)手冊圖6limF2*Nmm26630選取=1

38、20,所以 limF2*Nmm89. 0/m3lim2111FdFaFPFAmzYKKKTK 暫取m=1.5,計(jì)算各參數(shù)。 1）分度圓直徑dmmza5 .31215 . 1mda）（）（mmzg126845 . 1mdg）（）（mmz5 .2831895 . 1mdbb）（）（ 2) 齒頂圓直徑ad 齒頂高：外嚙合ah5 . 1h1mmhaa 內(nèi)嚙合：36. 1)/55. 71 ()(22mzmhhhaammhddaaaa5 .3435 .312)()(mmhddagga12931262)()(mmhddabba5 .28035 .2832)()( 3) 齒根圓直徑fd 齒根高875. 125

39、. 1)(mmchhafmmhddfaaf75.2775. 35 .312)()(15mmhddfbbf2865 . 25 .2832)()(mmhddfggf25.12275. 31262)()( 4）齒寬b 參考三表819選取=1dmmdad21211b)()a（mmdad265215b)()a（mm2110526b)b（ 5) 中心距a 1、ag為外嚙合齒輪副mmzzmgaag25.47)4518(2/5 . 1)(2/a 2、bg為內(nèi)嚙合齒輪副mmzzmbabg25.47)45-108(2/5 . 1)(2/a表3.2 大小齒輪各部分?jǐn)?shù)據(jù)小齒輪大齒輪模數(shù)m1.51.5齒數(shù)z2184分度

40、圓直徑d31.5126齒頂圓直徑ad34.5129齒根圓直徑fd27.75122.25齒寬高b2126中心距a =78.75mm =78.75mm agabga163.1.3 軸承的校核軸承的校核圖3.3 軸承座二維圖 軸承的預(yù)期計(jì)算壽命 hL480083002h （1）求兩個軸承所承受的徑向負(fù)載 經(jīng)過軸的校核過程求得NFae24.87,NFNH45.1051NFNH15.2202,NFNV74.391NFNV96.822 所以 NFFFNVNHr69.11274.3945.1052212121NFFFNVNHr26.23596.8215.2202222222 （2）計(jì)算軸承的軸向力 查文獻(xiàn)9

41、表2-3-18得GB297-84規(guī)格軸承，,24. 0e8 . 1YNCr18000 所以 NYFFrd3 .318 . 12/69.1122/11 NYFFrd35.658 . 12/26.2352/2217NFFFFdaeda59.15235.6524.87,max211 NFFFFaedda35.65,max122 （3）求軸承的動負(fù)載eFFra35. 169.11259.15211eFFra28. 026.23535.6522 查文獻(xiàn)10表13-5得 對軸承1 ,4 . 01X8 . 11Y 對軸承2 ,4 . 01X8 . 11Y 查文獻(xiàn)10表13-6取沖擊負(fù)載因數(shù)2 . 1pf （

42、4）計(jì)算軸承的壽命 NFYFXfParp69.38359.1528 . 169.1124 . 02 . 111111 NFYFXfParp76.24935.638 . 126.2354 . 02 . 122222hhLhPCnL310616126595808686.383180003 .23360106010hhLhPCnL310626211126966076.249180003 .23360106010 所以軸承滿足壽命要求。 3.1.4 傳動鍵的選擇傳動鍵的選擇 傳動鍵的種類有多種，其中比較常見的有平鍵，花鍵和楔鍵。平鍵相對其他而言它的構(gòu)造并沒其他的復(fù)雜，使用起來也方便?；ㄦI從形狀來看它內(nèi)

43、部具有月牙的形狀，對比其他它的軸距會相對小。楔鍵它的外部位往往會與一些齒輪嚙合或者是只是固定。在它們都嚙合在一起時齒輪也軸之間就會產(chǎn)出摩擦力促使其進(jìn)行傳動；一般的鍵兩邊是不用進(jìn)行一些工作，并且輪與槽會有縫隙。花鍵它的連接性能比較強(qiáng)，并且實(shí)際工作中它的作用比較明顯，所以很多工廠都會使用。18 圖3.4 花鍵 圖3.5 楔鍵 圖3.6 平鍵 在我們選擇鍵的時候，我們要根據(jù)產(chǎn)品做出針對性的選用，不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品選擇的鍵型也會不同。一般的輪轂長度是不同的。所以，長度的長或短都會影響產(chǎn)品的扭矩，一旦不能選好鍵型那么就會對產(chǎn)品的造成一定的危害，帶來一些不必要的麻煩，比如產(chǎn)品的報(bào)廢，生產(chǎn)費(fèi)用的增加等等。 節(jié)點(diǎn)

44、強(qiáng)度和接頭強(qiáng)度的計(jì)算，各部分的應(yīng)力分析。常見材料的主要失效形式是由普通材料的組合產(chǎn)生，所以要根據(jù)普通平板鍵的標(biāo)準(zhǔn)尺寸選擇。若非有很嚴(yán)重的超負(fù)荷，不可能會失效。所以，往往只會在工作面應(yīng)力強(qiáng)度的計(jì)算中出現(xiàn)。磨損失效表現(xiàn)在接觸滑動的工作與導(dǎo)向面和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。所以，工作壓力往往是以計(jì)算條件為前提。該連接平坦的關(guān)鍵傳動扭矩，對一切連接進(jìn)行高度解析。一般平鍵均與大眾材料的構(gòu)成和大小的挑選尺度相關(guān)，重要失效形態(tài)為工作負(fù)荷，失態(tài)。若非出現(xiàn)嚴(yán)峻超載，否則未必會出現(xiàn)大的削減。因此，計(jì)算的應(yīng)力強(qiáng)度的證明是正常的。而磨削和破裂就是當(dāng)前的主要失效原因。運(yùn)轉(zhuǎn)時的工作負(fù)荷的計(jì)算要根據(jù)要求，計(jì)算并校核普通平板鍵連接的強(qiáng)度條件公

45、式：作dhLT4p 因此有：MP67.148106251075.554dhLT43p 顯然p 250p 所以強(qiáng)度足夠。 式中： 19 T傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位為；mN L關(guān)鍵工作長度，單位為毫米， b鍵的寬度，單位為mm。 d軸的直徑，單位為mm； h鍵的高度，單位為mm； 鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，單位為； paMP3.2 橫向移動驅(qū)動電機(jī)的選用橫向移動驅(qū)動電機(jī)的選用 根據(jù)脈沖當(dāng)量和最大靜轉(zhuǎn)矩初選擇電機(jī)3.2.1 步距角的選擇步距角的選擇 已知脈沖當(dāng)量脈沖/01. 0mmP 由公式2-23PPbiL01. 0360149 . 03600代入數(shù)據(jù)得3.2.2 步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的選擇步

46、進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的選擇 查指導(dǎo)書表2-17得步進(jìn)電機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩與最大靜轉(zhuǎn)矩的關(guān)系有KMmaxjM707. 0/maxjKqMM3.2.2.1 加速度力矩加速度力矩 2max10602tnJJMKacmNMrvnkaPb093. 4101 . 06075014. 325214. 0min/75036001. 09 . 030003602maxmax3.2.2.2 空載摩擦力矩空載摩擦力矩（取傳動系統(tǒng)總效率）8 . 0cmNiLfGMkf029. 018 . 014. 324 . 0005. 0)831. 6052.66(20,NG052.66工作臺NG831. 68 . 9697. 0絲杠3.2.2

47、.3 附加摩擦力矩附加摩擦力矩20cmNiLFMYJ876. 1)9 . 01 (18 . 014. 324 . 0)3/974.383()1 (222000 傳動絲杠未預(yù)緊時的傳動效率取09 . 00 故電機(jī)空載啟動力矩cmNMMMMkakfKq989. 5876. 1093. 4029. 00cmNMMkqJ471. 8707. 0/989. 5707. 0/1max784. 00847. 01maxmNMj 作用在工作臺的合力的計(jì)算，逆銑的時候合力大FNFFFFCSVSLS867.188055.7811.156625.175222222 作用在工作臺上的合力折算到電機(jī)上的轉(zhuǎn)矩FcmNiL

48、FMF037.1518 . 014. 324 . 0867.18820 運(yùn)動部件正常工作時的總負(fù)載轉(zhuǎn)矩cm026.210NMMMMMFkakfKq 故運(yùn)動部件正常運(yùn)行時需的最大靜轉(zhuǎn)矩2maxjM 5 . 03 . 0/2maxfqjMM 此處取0.5代入得cmNMj052.425 . 0026.212max784. 0.4205. 02maxmNMj 按步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩選擇要求2max1maxmax,jjjMMMaxM 所以， 查表2-18選擇步進(jìn)電機(jī)55BF0093.2.3 啟動矩頻特性校核啟動矩頻特性校核 查指導(dǎo)書圖2-21步進(jìn)電機(jī)啟動矩頻特性曲線 當(dāng)啟動力矩時對應(yīng)的允許啟動頻率，而由表

49、2-mNMkq3278. 0Hzfyq800018查得電機(jī)的啟動頻率，保證了電機(jī)快速啟動時不丟步Hzfq8000yqqff 。21圖3.7 步進(jìn)電機(jī)啟動矩頻特性曲線 運(yùn)行矩頻特性校核 快速進(jìn)給運(yùn)行矩頻特性校核： 由式2-34得，快進(jìn)力矩cmNMMMkfKJ905. 1876. 1029. 00 查指導(dǎo)書2-22得，允許快進(jìn)頻率Hzfykj8000 由式2-33得電機(jī)最高快進(jìn)頻率HzvfPkj500001. 06031000601000max ，故電機(jī)快速進(jìn)給時不丟步。ykjkjff3.2.4 工進(jìn)運(yùn)行矩頻特性校核工進(jìn)運(yùn)行矩頻特性校核 工進(jìn)時步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行頻率為HzvfPGGJ90701. 06

50、0544. 01000601000 工進(jìn)時步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行所需力矩 tfGJMMMM0cmNiLGFfMVf071. 018 . 014. 324 . 0)8 . 974. 611.156(004. 02)(0 工作負(fù)載力矩22cmNiLFMtt04.1518 . 014. 324 . 0867.18820cmNMGJ.016.1704.15071. 0908. 1 查指導(dǎo)書圖2-22得 允許工進(jìn)運(yùn)行力矩mNMyGJ.5 . 3GJyGJMM 滿足設(shè)計(jì)要求，故可選用此電機(jī)。3.3 絲杠軸的設(shè)計(jì)絲杠軸的設(shè)計(jì)3.3.1 確定螺紋直徑確定螺紋直徑圖3.8 螺桿二維圖 由于要對螺桿的負(fù)載能力跟扭轉(zhuǎn)力進(jìn)行一

51、些分析，在這里我們根據(jù)螺栓的應(yīng)力分析算的螺桿的最小直徑應(yīng)力 14 1.3Fd 許用應(yīng)力： (35)s 由手冊：25P22315,530sBN mmN mm23 231510563(35)(35)sN mm 取 80Mpa則 314 1.3 65 1036.6880dmm 采用梯形式螺紋Tr26*6 螺紋大徑 d=26 螺紋中徑 d2 =26-2=24 螺紋小徑 d3=26-6=20 螺距 E P=6 螺紋根部厚度10.6340.634 85.072tpmm 螺紋工作高度 h=0.5*6=3 較核螺桿強(qiáng)度 螺紋力矩21tan()2vdTF 螺紋升角 21 8arctan()arctan()3.3

52、144npd 查手冊P6表1-10 (鋼與鑄鐵的滑動摩擦系數(shù)無潤滑)0.18 當(dāng)量摩擦角0.18arctanarctan10.55coscos15v3514465 10tan(3.31 10.55)3.53 102TN mm3.3.2 螺桿的強(qiáng)度校核螺桿的強(qiáng)度校核 按第四強(qiáng)度理論較核，壓扭組合校核221231143 0.2caTFdd2235234 65 103.53 10374.96 80390.2 39caMpaMpa 24 滿足要求。3.3.3 自鎖性驗(yàn)算自鎖性驗(yàn)算 自鎖條件v 其中3.31 故 ，可用，且，可靠v44 303.3.4 絲杠軸軸承選擇計(jì)算絲杠軸軸承選擇計(jì)算 要求壽命，轉(zhuǎn)速

53、hLh2500，min/96.2811014. 31010001000rdvn 軸承的徑向力，軸向力。 NFr42.400aF圖3.9 絲杠軸承座俯視圖25圖3.10 絲桿軸承座剖視圖 1.由上述條件試選軸承 試選6004型軸承 2. 按額定動載荷計(jì)算kNCr38. 9kNCo02. 5min/15000limrn 由式： 61060hnLPC 對球軸承，3rParpFfYFXFfP 2 . 1Pf 代入得 ： NP504.4842.402 . 1 NNC938014.7910250096.2860504.4836 故6004型軸承能滿足要求。 3.按額定靜載荷校核 由式 000PSC 選取2

54、0SNFFYFXPrar42.40000 代入上式，NPSNC84.8042.4025020000 滿足要求。3.4 上下料機(jī)器人選型與設(shè)計(jì)上下料機(jī)器人選型與設(shè)計(jì) 上下料機(jī)器人的組成一般有運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)、傳動軸承和各種方式的制動器。 3.4.1 帶動手掌旋轉(zhuǎn)的電機(jī)帶動手掌旋轉(zhuǎn)的電機(jī) 初選上升速度 V=100mm/s，P=1KW 所以26min/100060)6/100(radn 對于所采用額Y90S-4型電機(jī)，它采納著絕緣等級為B，外層保護(hù)等級為IP44D的籠型異步電動機(jī)，有著全封鎖式的冷卻系統(tǒng)，并且它的額外功率為50HZ,額外電壓為380V. 如表3.3 Y90S-4電動機(jī)參數(shù)數(shù)據(jù)所示：表3.3

55、Y90S-4電動機(jī)參數(shù)數(shù)據(jù)滿載時堵轉(zhuǎn)電流堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩型號額定功率KW電流A轉(zhuǎn)速r/min效率%功率因素額定電流額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y90S-41.12.71000790.786.52.22.23.4.2 驅(qū)動手肘的電機(jī)驅(qū)動手肘的電機(jī) 初選轉(zhuǎn)速 W=60/s n=1/6r/s=10r/min 采用Y90L-6型的籠型異步電動機(jī) 同樣的，對比于Y90S-4電動機(jī)，一樣是選用絕緣等級為B的材料，外層保護(hù)等級也是IP44，帶有全封鎖式的冷卻系統(tǒng)，額外功率和電壓也跟Y90S-4樣。 如表3.4 Y90S-6電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)所示：表3.4 Y90L-6電動機(jī)技術(shù)滿載時堵轉(zhuǎn)電流堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩型號額定功率KW

56、電流A轉(zhuǎn)速r/min效率%功率因素額定電流額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y90L-61.13.291073.50.726.02.02.03.4.3 驅(qū)動肩部的電機(jī)計(jì)算驅(qū)動肩部的電機(jī)計(jì)算 初選轉(zhuǎn)速 W=720/s27 n=2r/s=120r/min 選擇110BYG350DH-0501型步進(jìn)電動機(jī) 110BYG350DH-0501型電動機(jī)也是選用等級為B的絕緣材料，外部的保護(hù)等級同樣為IP44，全封鎖式的冷卻系統(tǒng)，但是不同的是，額外電壓在110V到25V0之間，額外功率為50HZ。 如圖3.11 110BYG350DH-0501電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)所示：圖3.11 110BYG350DH-0501電動機(jī)技術(shù)3.4.

57、4 肩部軸的設(shè)計(jì)肩部軸的設(shè)計(jì) 1、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 由已知條件： 齒輪軸采用45鋼正火,根據(jù)參考文獻(xiàn)四表144知道強(qiáng)度極限=600MPa,再由表142得許用彎曲應(yīng)力=55MPaB1b 2、校核軸： a、受力分析圖 見圖 28圖3.12 受力分析圖(a)水平面內(nèi)彎矩圖 (b)垂直面內(nèi)的彎矩圖 (c)合成彎矩圖 (d)轉(zhuǎn)矩圖 圓周力：NdTFt3 .1370/5 .4652/211 徑向力： NaFFtr84. 420tan3 .13tan 法向力：NaFFt15.1420cos/3 .13cos/n b、作水平面內(nèi)彎矩圖。支點(diǎn)反力為： NFFtH075. 72/ 彎矩為： mmNMH4

58、3.2412/25.68075. 71mmNMH9 .1162/05.33075. 72 c、作垂直面內(nèi)的彎矩圖，支點(diǎn)反力為： NFFrV42. 22/ 彎矩為： mmNMV58.822/25.6842. 21mmNMV99.392/05.3342. 22 d、作合成彎矩圖： mmNMMMVH16.25521211mmNMMMVH55.12322222 e、作轉(zhuǎn)矩圖：29mmNPTTTaH64.626)61 (8952. 0)1 ( f、求當(dāng)量彎矩mmNaTMM63. 4 .28)(2211mmNaTMM7 .2795)(2222 g、校核強(qiáng)度MpadWM23.16121 . 0/63.280

59、41 . 0/63.2804/33611 MpadWM18.16121 . 0/7 .27951 . 0/7 .2795/33422 所以滿足=55Mpa的范圍，軸的功能上要有一定的抗負(fù)載能力。e1b圖3.13 肩軸二維示意圖3.4.53.4.5手腕軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算手腕軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算圖3.14 肘軸二維示意圖30圖3.15 肘軸剖視圖 要求壽命，轉(zhuǎn)速：2500hLh100010001028. 96m i n3. 14110nrd 軸承的徑向力，軸向力。40. 42rFN0aF 第1章 由上述條件試選軸承，試選6004型軸承，查表16-2 4 9. 38rCkN05. 02rCkNl i m150

60、00m i nnr 第1章 按額定動載荷計(jì)算由式 466010hnLCP 對球軸承=3， PraPrPfXFYFf F 查表13-6 智能小車 41. 2Pf 代入得 1. 240. 4248. 504PN 366028. 96250048. 50479. 14938010CNN 故6004型軸承能滿足要求。 按額定靜載荷校核 由式 3100 0CS P 查表13-8，選取=2 40S00040. 42rarPX FYFFN 代入上式00 05020240. 4280. 84CNS PN 滿足要求。3.4.6 肩部軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算肩部軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算要求軸承的壽命，轉(zhuǎn)速，軸承的軸向載荷2500hL