换刀机器人机械系统的设计论文[带图纸].doc

编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目：换刀机器人机械系统的设计信机系机械工程及自动化专业学号：学生姓名：指导教师：（职称：副教授）（职称：）2013年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计换刀机器人机械系统的设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班级：机械91学号：0923006作者姓名：2013年5月25日II摘要在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，机械手作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。机械手的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，目前，机械手主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取示教再现的方式。本文将设计一台四自由度的机械手，主要的功用就是自动换刀。主要是实现加工中心自动换刀系统的设计。通过分析加工中心的整体结构和自动换刀系统的特点、应用条件，设计要求等，并结合在数控机床上对刀库和换刀机械手的需要能在数控程序的控制下灵活的实现换刀过程。刀库为立式单链式刀库。驱动装置采用电机液压驱动；设计的换刀机械手为回转式单臂双手机械手，手指采用弹簧销压紧式，驱动装置采用液压双作用缸。根据机械手和刀库位置的需要，设计机械手在机床上下移动装置，以实现多排刀架上的刀与主轴上的刀之间的交换。结合工厂实际，该自动换刀系统在数控的控制下能灵活的完成换刀程序，节省了时间、提高了效率、安全可靠。关键词：机械手；加工中心；刀库；自动换刀IIIAbstractInthemodernlarge-scalemanufacturingindustry,enterprisespaymoreattentionontheautomationdegreeoftheproductionprocessinordertoenhancetheproductionefficiency,andguaranteetheproductquality.Asanimportantpartoftheautomationproductionline,industrialrobotsaregraduallyapprovedandadoptedbyenterprises.Thetechniquelevelandthe,applicationdegreeofindustrialrobotsreflectthenationalleveloftheindustrialautomationtosomeextent,currently,industrialrobotsmainlyundertakethejopsofwelding,spraying,transportingandstowingetc,whichareusuallydonerepeatedlyandtakehighworkstrength,andmostoftheserobotsworkinplaybackway.InthispaperIwilldesignanindustrialrobotwithfourDOFs,whichisusedtocarrymaterialforapunch.Thesubjectistodesignnumericallycontrolledtool-changingmanipulatorandnumericallycontrolledtool-magazine.Inthisprogress,theprojectsynthesizesthecharacteristicandutilityconditionofnumericallycontrolledtool-changingmanipulatorandnumericallycontrolledtool-magazine.Numericallycontrolledtool-changingmanipulatoradoptsrotarysinglearmandspringpinnumericallycontrolledtool-magazineadoptsverticaltool-magazine.Drivinggearuseshydrauliccylinder.inaword,thetool-magazineandthemanipulatorcandoefficiently.reliablyandquickly.Keyword:Tool-changingmanipulator；MachiningCenter；Tool-magazine；AutomaticToolChangerV目录摘要.IIAbstract.III目录.V1绪论.11.1课题的意义、目的、研究范围及要达到的技术要求.11.1.1课题的意义.11.1.2课题的目的.11.1.3研究范围及要达到的技术要求.11.2课题在国内外的发展概况及存在的问题.21.2.1国内的发展概况.21.2.2国外的发展概况.31.2.3存在的问题.72换刀机器人总体设计.92.1主要技术参数和外形尺寸.92.1.1主要技术参数.92.1.2外形尺寸.92.2换刀机器人总体布局设计.102.2.1自动换刀机器人的组成及简单介绍.102.2.2自动换刀机器人的总体布局图.102.3换刀机器人自动换刀过程.113换刀机器人手部设计.143.1手部的基本结构、组成部分和动作原理.143.1.1机械手的简介.143.1.2换刀机械手的结构、组成与动作原理.153.2手部装置的选择与计算.173.2.1手指的设计.173.2.2手臂油缸的设计与计算.21第4章自动换刀机器人手部升降机构的设计.264.1自动换刀机器人手部升降机构的组成及动作原理.264.2滚珠丝杠及螺母副的设计与选用.274.3滚珠丝杠螺母副支撑方式及轴承的选择.314.4减速齿轮的设计.334.5减速齿轮轴的设计.364.5.1减速齿轮轴的设计.364.5.2减速齿轮轴的校核.374.6驱动液压泵电机的选择.375结论与展望.39