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喷漆
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喷漆机器人设计-机身系统设计,喷漆,机器人,设计,机身,系统
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南京理工大学泰州科技学院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：（3号楷体）学 号：（用3号楷体）专 业：（用3号楷体）设计(论文)题目：（用3号楷体）指 导 教 师:（用3号楷体） 年 月 日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述摘要 本课题的主要内容是采用机器人代替人来进行喷漆作业，机器人可以代替很多重复性的体力劳动，从而减轻工人的劳动强度，提高生产效率。结合设计的各方面的知识，在设计过程中学会怎样发现问题。解决问题.研究问题。并且在设计中融入自己的想法和构思，提高自己的创新能力。尽力使机器人使用方便，结构简单。关键词 机器人 ，喷漆机器人 ，结构设计，步进电机1、喷涂机器人定义喷涂机器人又叫喷漆机器人（spray painting robot）， 是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，1969年由挪威Trallfa公司（后并入ABB集 团）发明。喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源，如油泵、油箱和电机等。多采用5或6自由度关 节式结构，手臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动，其腕部一般有23个自由度，可灵活运动。较先进的喷漆机器人腕部采用柔性，既可向各个方向 弯曲，又可转动，其动作类似人的，能方便地通过较小的孔伸入工件内部，喷涂其内表面。喷漆机器人一般采用液压驱动，具有动作速度快、防爆性能好等特 点，可通过手把手示教或点位示数来实现示教。喷漆机器人广泛用于汽车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。1-2喷涂机器人的主要优点（1）柔性大。工作范围大大。（2）提高喷涂质量和材料使用率。（3）易于操作和维护。可离线编程，大大的缩短现场调试时间。（4）设备利用率高。喷涂机器人的利用率可达90%-95%。2、喷漆机器人研究现状喷漆机器人是七十年代发展起来的自动化机械，它可以模仿人手的动作区完成喷漆作业，程序可按需要变动，所以适合多品种小批量生产。机器人能够突破人体生理条件极限，代替人们去从事高温、放射性、喷雾、沙尘等危险、繁重而又单调的工作。喷漆机器人在国外已经广泛应用，而我国主要采用进口的机器人。工业机器人主要承担着焊接、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。目前我国喷漆行业比较缺乏喷漆机器人，因此，该产品在我国有较好的发展前景。喷漆机器人由横向手臂、直立手臂、支撑杆、摆动液压缸、支承工作台、气缸、喷枪等部分组成，它的主要功能是配合液压控制系统完成产品表面的喷漆工作。3、喷漆机器人研究目的及意义本课题所设计的喷漆机器人适合目前我国喷漆生产的要求，能够达到喷涂质量好、工作性能稳定等目的。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，工业机器人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。工业机器人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，工业机器人是工业生产的必然产物，它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。实践证明，工业机器人可以代替人的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作，采用机器人是有效的。此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作以保护人身安全，更显示其优越性，有着广阔的发展前途。4、喷漆机器人应用特点常规的热喷涂过程是：采用电、化学或机械能，产生一种高速焰流，粉末被导入焰流，二者相互作用，热量与动量从焰流传送到颗粒，后者得到升温与加速。在与基体表面碰撞时，颗粒的热能与动能使颗粒产生溅落，被粘附于基体表面，形成涂层。在诸如燃烧火焰或等离子焰这类高温过程中，颗粒被熔化，义液滴形态撞击到基体表面，继而溅落并骤冷，彼此之间互销，形成涂层。 应当说，在热喷涂过程中，热能和速度是相辅相成的两个非常重要的要素，它们的每一步飞跃都促成了热喷涂技术的进展。想当初，等离子喷涂工艺的出现，推动了热喷涂技术产生了巨大的飞跃。这是热能（温度）的一次跨跃；而HVOF的登场，则是速度的较量。尽管等离子喷涂工艺至今仍然占据着热喷涂中的老大地位，但不得否认，HVOF问世以来，它的传统优势正面临挑战。一个明显的问题是，过程的高温会使一些材料发生相变、分解或C、B等元素的损失，影响涂层性能，从而使一些重要的喷涂材料，如WC-Co核NiCr-Cr3C2等，正在成为HVOF最佳的选取对象，更何况，涉及到一些涂层的重要性能方面，如涂层的结合强度、内聚强度和致密度等，等离子喷涂已失去固有的优势，让位于HVOF工艺。 与等离子喷涂相比，HVOF（或HVAF）喷涂过程，颗粒的受热减弱而飞行速度得到加强，在到达基体表面时，增强的动能转化为热能，使颗粒熔化并导致溅落，热能的不足被增强的动能所补偿。然而，人们发现，这一过程仍存在着氧化问题。事实上，HVOF喷涂颗粒被撞击到基体表面之后，以及在从高温降到常温的过程中，都伴随着氧化，也会出现分解，冷喷涂正是在这种趋势及要求的背景下产生出来。 参 考 文 献1 龚振帮.喷漆机器人机械设计M .北京:：电子工业出版社，19952 袁任光.可编程序控制器（PLC）应用技术与实例.广州：华南理工大学出版社，20033 熊有伦.喷漆机器人技术基础.武汉：华中科技大学出版社，19964 郁汉琪，郭健.可编程序控制器原理及应用.北京：中国电力出版社，20045 王兆义.可编程控制器教程.北京：机械工业出版社，19936 丁炜，魏孔平.可编程控制器在工业控制中的应用.北京：化学工业出版社，20047 成大先.机械设计手册M .北京：机械工业出版社，20028 吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册第二版M .北京：高等教育出版社，1999.9 廖念钊，莫雨松，李硕根，杨兴骏.互换性与技术测量第四版M .北京：中国计量出版社，2000 10 陈锦昌，刘就女，刘林.计算机工程制图.广州：华南理工大学出版社，1999 11 曲东越.大型专用喷漆机器人的设计与应用.应用科技，2000，27（1）：27-3012 胡胜海.静电喷漆机器人.涂料工业，1981（1）：18-20 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：要研究的问题在本次设计中，拟应用到的文献涉及机械原理机械设计类，机械绘图类，机械工程控制类，机械工程材料和力学以及工业机器人或工业机器人手臂相关的资料，在设计过程中这些材料可以首先帮我们从整体上了解与机器人手臂相关的技术以及现在国内外的发展趋势；其次，利用这些资料，可以在设计过程中进行合理的结构分析和设计方案的初步制定；最后，机器人臂设计过程中的所需材料的选择，设计与校核计算，运动过程的控制以及其他的注意事项，都可以在相关文献资料中得到一些指导与帮助。机器人本体由机座、腰部、大臂、小臂、末端执行器和驱动装置组成。共有六个自由度，依次为腰部回转、大臂俯仰、小臂俯仰、回转、俯仰、侧摆。 机器人采用电动机驱动。这种驱动方式具有结构简单、易于控制、使用维修方便、不污染环境等优点，这也是现代机器人应用最多的驱动方式。为实现机器人灵活自由地移动，驱动系统使用了蓄电池供电。电动机可以选择步进电机或直流伺服电机。使用直流伺服电机能构成闭环控制，精度高，额定转速高，但价格较高，而步进电机驱动具有成本低，控制系统简单的优点。确定这种机器人的5 个关节都采用步进电驱动，开环控制。各部件组成和功能描述如下： (1) 底座部件： 底座部件包括底座、回转部件、传动部件和步进电机等。2) 腰部回转部件： 腰部回转部件包括腰部支架、回转轴、支架、谐波减速器和步进电机、制动器等。作用是支承大臂部件，并完成腰部回转运动。在腰部支上固定着驱动大臂俯仰和小臂俯仰的电机。 (3) 大臂部件：包括大臂和传动部件。 (4) 小臂部件：包括小臂、减速齿轮箱、传动部件、传动轴等，在小臂前端（靠近大臂的一端）固定驱动三个运动的步进电机 (5) 部件：包括壳体、传动齿轮和传动轴、机械接口等. 拟采用的研究手段（途径）:在前期得做好各项准备，要查阅大量的文献了解喷漆机器人的结构，并在CAD，上画出这个零件，认真去了解他的结构，这当中就需要一些工具书比如
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