喷漆机器人设计-小臂系统设计（全套含CAD图纸）
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喷漆
机器人
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喷漆机器人 设计者： 指导老师： 主 要设计任务 1、喷漆机器人总体设计 主体结构设计 传动方式选择 驱动方式选择 平衡系统设计 2、小臂系统设计 手腕结构设计 手腕驱动、传动设计 小臂结构设计 小臂驱动、传动设计 小臂平衡装置设计 计什么？） 样设计？） 什么这样设计？） 写说明书 改说明书 设计步骤 喷漆机器人简介 著名喷漆自动化设备供应商瑞典 喷漆机器人是一种典型的涂装自动化装备，具有柔性大、喷涂质量好，材料使用率高，易操作和维护，设备利用率高等优点。较多用于汽车工业的自动化涂装。由于国内喷漆机器人技术的研究相对落后于国外，因此，在借鉴国外已有先进研究陈果的基础上开发适合于国内生产实际的高精度的喷漆机器人系统显得非常迫切和必要。 对于喷漆机器人的研究涉及面很广，如喷枪轨迹优化、示教方式的选择、控制精度的提高、模块化结构设计等，本课题只对其整体结构，机械传动和系统平衡等作基本的设计。 一 喷漆机器人总体设计 腰转 肩转 肘转 俯仰 偏转 五轴关节型机器人手臂运动图例： 一 喷漆机器人总体设计 主体结构设计 根据工作空间，计算出大、小臂长度，模拟机身、大臂、小臂三个部分的结合安装 传动方式选择 传动形式：远距离连接传动（电机性能 、平衡等因素） 传动方式：滚珠丝杠传动、齿轮传动、链传动 驱动方式选择 步进电机驱动（控制性，响应特性等因素） 平衡系统设计 弹簧装置平衡（减轻自重、可调性好） 二 小臂系统设计 手腕结构设计 腕部坐标系 二自由度手腕 具体腕部结构，本次设计不做详细要求 二 小臂系统设计 手腕驱动、传动设计 手腕俯仰：步进电机驱动，两级链传动。 手腕偏转：步进电机驱动，两级链、一级锥齿轮传动。 手腕二自由度传动简图 二 小臂系统设计 小臂结构设计 小臂体选用铝合金铸造，整体空心箱体式结构，局部开槽加盖，方便装配（见小臂体零件图） 二 小臂系统设计 小臂驱动、传动设计 小臂俯仰：步进电机驱动，滚珠丝杠传动。 设计重点是步进电机的选型与滚珠丝杠的校核。 设计关键是电机和滚珠丝杠的安装位置以及如何与小臂连接。 选用滚珠丝杠传动优点：传动效率高，摩擦损失 小；传动精度高，使用寿命长；具有运动可逆性，实现直线运动与旋转运动的互相装换。 小臂传动系统 二 小臂系统设计 小臂平衡装置设计 平衡系统的作用： 安全；降低因构形变化而导致重力引起关节驱动力矩变化的峰值；降低因运动而导致惯性力矩引起关节驱动力矩变化的峰值；改进动力特性，使运行稳定，降低地面安装要求。 平衡系统设计的主要途径 质量平衡技术 弹簧力平衡技术 可控力平衡技术 弹簧平衡在本次设计中优点：不增加机器人自重；无附加装置，结构安全简单；
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