印刷业直角坐标型码垛机器人手臂及抓取部分设计说明书[带图纸].doc

1摘要工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，也是工业机器人的一个重要分支。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的机械加工作业,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现在人的智能和适应性。机械手有着加工的准确性和在恶劣环境中完成作业的能力,因此机械手在国民经济领域有着广泛的发展空间。本次码垛机器人手臂及抓取部分的设计，是根据给定的要求，综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识，完成搬运机械手的理论方案的设计，并绘制必要的零部件图，其中包括机器装置的原理方案构思和拟定；原理方案的实现、传动方案的设计；solidworks三维建模设计，对其力学分析与结构分析关键词：机械手直角坐标码垛solidworks2ABSTRACTIndustrialmanipulatorisdevelopedinrecentdecadesasahigh-techautomatedproductionequipment,itisalsoanimportantbranchofindustrialrobots.Theyarethecharacteristicsthatcanbeprogrammedtoaccomplishvariousdesiredmachiningoperations,bothinstructureandperformanceadvantagesoftheirownpeopleandmachines,especiallyembodiedinthepersonsintelligenceandadaptability.Manipulatorhasaprocessingaccuracyandoperationinharshenvironmentstheabilitytocomplete,sothefieldofmechanicalhandinthenationaleconomyhasabroaddevelopmentspace.Theprojectofarmandcapturepartofthepalletizingrobotisaccordingtotherequirementsofagiven,compositeusethebasictheory.basicknowledgeandcorreabilityandtrainofthoughtofarm,accordingtoregulationactionsordlatedmachineryprojectsubjectknowledge,completethedesignofrectangularcoordinatesofpalletizingrobotarmandcapturepart,andprotractnecessarysparepartdrawing,consistofprincipleschemedesignanddrawup；realizeofprinciplescheme、projectofpassonamessagescheme；analyzeandrealizeofhingeskill、projectgapofmainstructure；projectaccountexplain.KeyWords:manipulator；Cartesiancoordinates；Palletizingsolidworks3目录第一章绪论.51.1工业机器人简介.51.2世界机器人的发展.61.3我国工业机器人的发展.81.4工业机械手在生产中的应用.91.5本课题的研究意义：.101.6本课题的内容.11第二章系统方案及功能原理设计.122.1设计任务分析.122.1.1产品功能分析.122.1.2码垛机的技术要求.122.1.3运动要求分析.132.2机械手的夹持装置的选择.132.3驱动机构的选择.132.4机械手参数列表.132.5机械手的总功能.142.6机械手的功能分析.142.6.1动力装置选择.162.6.2传动装置设计.162.7传动系统方案及评价.162.8本章小结.18第三章机械手手部的设计计算.193.1手部设计基本要求.193.2典型的手部结构.193.3机械手手爪的设计计算.193.3.1选择手爪的类型及夹紧装置.193.3.2手爪的力学分析.203.3.3夹紧力及驱动力的计算.213.3.4手爪夹持范围计算.223.3.5夹持手指设计.233.3.6齿轮及齿条设计.253.4轴的设计.263.5液压缸的设计.263.6solidworks建模简介.283.7本章小结.30第四章机械手机械系统主要零部件强度校核计算.314.1齿条的计算与校核.314.2齿轮的校核与计算.344.2.1.设计对象与已知参数：.344.2.2.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数.354.2.3.齿轮受力分析.354.2.4.几何尺寸计算.394.3推杆的强度校核.404第五章设计总结.41参考文献.42致谢.43附录A译文.错误!未定义书签。附录B原文.错误!未定义书签。4.3推杆的强度校核.40第五章设计总结.41参考文献.42致谢.435第一章绪论1.1工业机器人简介几千年前人类就希望能够制造出一种像人一样的机器，以便将人类从繁重的劳动中解脱出来，以及高工作效率。早在两千年前就开始出现了自动木人和一些简单的机械偶人。到了近代，机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人问世之后，不同功能的机器人也相继出现并且活跃在不同的领域，从天上到地下，从工业拓广到农业、林、牧、渔，甚至进入寻常百姓家。机器人的种类之多，应用之广，影响之深，是我们始料未及的。用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手,机械手是模仿着人手的部分动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为工业机械手。工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分,这种新技术发展很快,逐渐成为一门新兴的学科机械手工程。机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域,是一门跨学科综合技术。工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，也是工业机器人的一个重要分支。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的机械加工作业,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现在人的智能和适应性。机械手有着加工的准确性和在恶劣环境中完成作业的能力,因此机械手在国民经济领域有着广泛的发展空间。机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生产工艺的要求,遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配,从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因而,受到很多国家的重视,投入大量的人力物力来研究和应用。尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合,应用的更为广泛。在我国近几年也有较快的发展,并且取得一定的效果,受到机械工业的广