冰激凌自动售卖机器人论文1289

个人收集整理个人收集整理勿做商业用途PAGEPAGE101。1的来源及意义工业机器人是工业控制和加工中经常用到的的生产工具，具有能适应恶劣工作环境、效率高、安全稳定和可进行高强度工作的优点,在自动化生产线上有广泛的应用.在现代工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题.工业机器人模仿人体上肢手臂的部分功能，可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。自上世纪六十年代，PLC和单片机设计的机械臂被实现为一种产品后，对它的开发应用也在不断发展，它可以在减轻繁重的体力劳动、改善劳动条;业的力到其重要的作用。1—1 自动机器人实1.2机器人的分类机器人一分为是不要人工操作的通用机器人它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的要编制程序，以完成各项规定的操作.二是,,也属于这一范畴。第三类是用专用机器人：主要附属于自动机床或自动线上，用以解决机床上下料和工件送。这种机器人在国外称为“Hand它是为主机服务的,由主机驱动；除少数以外，工作程序一般是固定的，因此是专用的.在国外，目前主要是搞第一类通用机器人，国外称为机器人。本课题所做的机器人是属于第三类机器人.1、简史机器人首先是从美国开始研制的。年美国联合控制公司研制出第一台机器人。年，美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制成一台数控示教再现型机器人。商名为（即万能自动）运动系统仿照坦克炮塔，臂以、、、驱动；控制系统用作为公司和公司合万能自动公司，专工业机器人。1962年美国机公司也一种Vewrsatran机器人.机器人的驱动控制系统也是示教再现型，这是国外工业机器人发的基础。8年美国 e公司和坦，理工联合研制一种 eVicarm型工业机器人，型机控制，用于作业，定于±1毫米。联邦德国机制业是从 1970年开始应用机器人，主要用于起重运输、焊接设备的上下料等作业.日本是工业机器人最快、应用最多的国家。自 1969年从美国引两种机器人后力事机器人的研究。前苏联自六十代开始应用机器人1977中一是国，一是。目前，工业机器人属于第一，主要工人控制；的方主要是成本和提高精度.机器人研制.控制系统，，甚至听想的能力。研究安各传感器，把感觉到信息反馈，是机器人具感觉机能.第三代机器人则能独完成工作过程的任务。它与机和视设备保持联系，逐步成为柔性制系统 FMS和柔性制单元FMC的重要一环。2、 应用简况工业程的机，自动成为出的主题。过化已得到.但加等不连续卸搬等化就些化而资:偏重毛坯日偏重加.随着技术，应用的对象还会所改变。机器人工业、工业首先在机、专机上用机器人上下料，工人的劳动强度.国外铁路工业中应用机器人以加工铁路车轴、轮等大、中批零件。并和机床共同组成一个综合的数控加工系统.采用机器人进行装配更始目前研究的重点，国外已研究采用摄象机和力传感装置和微型计算机连在一起，能确定零件的方位达到镶装的目的。3、 发展趋势以前工业机器人主要用于机床加工、铸造、热处理等方面，无论数量、品种和性能方面还是不能满足工业发展的需要.在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机器人，以减轻劳,还要研机器人、计算机控机器人和组合机器人等。在国外机造业中工业机器人应用，发展。目前主要用于机床、力机的，以点、等作业,定的作业成定的操作。外，国外机器人的发展趋势是大力研能的机器人。一定的传感能力，能外条件的，作相应的更。1。3机器人的组成机器人主要行机动机和控系统组成。组成如1、行机构1—2)1-2 行机构1.、伸屈开闭肩膀。本课所指机器仅需开闭肩膀。本课所机器采.2无关节和关节之分.本课所机器采无关节。人,定位.定。2构机要四种:、、和机。其中最多9上、机.现面用紧放松面。3系统系统素包括顺序达时间加速1.4 随着科学技术发展机器也越越多地被应。机工中,铸焊、、、、机工、配、、、等工种都应.其部,工、、工等工中所应.机工中应机器意义概括如一、提高生产过中自化度：利于现材料刀具更换的从而提高劳生产率低生产成改善劳条避免身事故：高温低温灰尘噪声臭味放射性或他毒性污染以工空间狭窄场合中直接操是危险或根本能应机器即分或全代替全完成使劳条件得改善。在一些简单、重复,特别是较笨重的操作中，以机器人代替人进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。三、可以减轻人力，并便于有节奏的生产:应用机器人代替人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机器人可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。因此,在自动化机床的综合加工自动线上,目前几乎都没有机器人，以减少人力和更准确的控制生产的节拍,便于有节奏的进行工作生产。综上所述，有效的应用机器人，是发展机械工业的必然趋势。1。5机器人的现状到目前为止,世界各国对“机器人还没有做出统一的明确定义。通的“机器人是一人的、的动作，定的、,、或操工的自动化.机器人lt，简是1960由国用的，这个是由国CPevol在1954的“控制“时出的。在这中所述的机器人，以在的,是机器人。这一，Devol国 ConsolideControlCorp合作，于1959制成用控制自动化的机。，国的Unimation和国的机械造(AMF)于1962为Unimate和Ver·satranUnimate外形类似坦克炮塔，用极坐标结构，而Versatran机器人用圆柱坐标结构。欧洲第台机器人是1963Kavieldt表第台日本六十初期开始固控制的机器，并从他各国引用于不过获得迅速很快日本华,技术水平很快赶超过家日本已得迅速很快得普.我国虽然开始制机器人仅比日本晚5～6，由于因，机器人的技术发展比较慢。在1958新疆维吾尔自治区成立30大庆展览馆展出由新疆机械局制的跳舞机器人阿依古丽.在 1986地十六届广交会上，成都电讯工学院制的第三代人机器人成用或，并简的的展产简单话.工制的机控制机器人电I，于 9在上进行。此，自动化制的有统，制的接机器人,到较的。的成国机器人的一，一定上世界各国前进的。1。6工业机器人在Th产中的应用,、装配、切割、喷染等等,应非广泛.来越高，现代化加车间，配有，提高生产效率,难或者危险在械连续据资料介绍,美国生产全部零件75％生产批量有四分之三在50下,零件真正在床上加时间仅占零件生产时间5%从这出:装、等械化切，为现这化产生现这为1.7国内外发展状况械应在车，、喷、上下料.手足脑功低温和高温等代、.主应,特别随着的发展功断改善日益。发展逐步范围相发展通,示教式计算组合式。国械在械行应,很主床、及点发展趋势智.有，件化，应.已取得定绩。21PLC控制系统信息对发出指令,必时可对动进监视,当动有错误或发生故障时即发出报警信号.位置检测装置随时将实际位置反馈给控制,从而使以一定的精度达到设定位置.22按手同运动式及其组，其式可式、圆式、式和式。在时手有、及运动，，采式。相应有度。23、内容法论知识冰激凌售卖提高冰激凌响低备造.目前国内研究还掌握基原基础上,借鉴动进行研究.首先根据对械结进运动析度析械串联、并;其定度，进，，后设。液压构身上 液压构身上 限左转右转限图 2-2框图想结带械体如图 2-2示。,,1,,2.4.2,2-3机

动 座 械轴 简单:性,。执行系统、立柱是支撑被抓物手部手腕是,.素是手伸缩及回与一般来机复杂备昂贵除了基本参数还伸缩半径伸缩半径必然来偏矩增根据统计和,手伸缩半径定位m定位也是基本参数之一需思考怎样改解完成任务问题这样成本更加广阔前景.子计算现代尤其是计仿真面展也们计算各种计实计算并选,取得理AUTO/CA、PRO/等工程软件都为构设计和建模分析提供了某些领域逐渐取代物仿真。计算机仿真与向对象思合产生了向对象仿真技术；计算机仿真与形学研究问题过程中根据相似原运各种技术手段,对实物模型或者根据物社会生产和科学研究中应非常广,当前研究热点中计算机数解的,完全得到很好施3。1算3。1.1的选择W=60º/sn=1/6/秒=10/分110BYG350DH-0501BIP4I011125050H。3—1110BYG350DH-0501技术数据所示：3—1 技术数据3。1.2输入轴的1材料确许应力B件54限 aB许

1

=60MPa2a3-2 bcdFT/d2×9。t 1 1FFna'4n200=10.86Nr t法向FF/cosa'=29.84/co200=3。74Nn t作，支点反为F =F/2=1。92NH t为M =14.9×7。95/2=58。5N/mmH1M =14。92×29.05/2=216.7N/mmH2作,支点反为FF/2=。43Nv r为M =5.4×7。95/2=21。6N/mmv1M =5.43×29。05/2=78。87N/mmv2作M1

M2 M2H1 V

=618。8N/mmM2 M2 M2H2 V22e作

=230.6N/mmT=9549P/n=9549×3/1440=19.9N＊m1M2(M2(aT)22M2M2(aT)21e1g

=819。4NmmM e2

=584.53N/mm M d3=819.4/0。1×123=56.9Mpae1 6 M /W=584。53/0.1d3=584。53/0。1×113=48。3Mpae2 e2 4,e

=60Mpa,1b3。1.3手腕轴上的轴承2

1

，1

。a3,]1 1 0

）0 1

2—1 2 2 21 22 a

6 1 6 1 2a1 2 a 1 2

a2 2aa1 6 1

﹥ 0

11 12

110 1 606 12 0a2 1102

0 2﹤ 0 1, 0

1

110

1 22 5]

a2 26060106

101060106 10601061 1

1060

1 106

2 61060106 10601062 2

1060

1 106

2

660、 1 2

1 .的 P0 0015—14 101 11 101 0P 0 1 0 1

1 0 10 1 1 0﹤10P 0

110P、P

0 0式

m 1 m1P 1 0 0 11 0

5得 1

1 ,图15-6 得110m 1

00mP

0

5］得 11 10 图5］得 111m

m于 和m 1 m

满足要求。3。2手臂部分设计计算手臂驱动电机、轴承、制动器及传动轴等组成。3.2.1带动手掌旋转的电机初选上升速度V=100mm/sP=1KW=6×0/分S4B4，I)VZ。343-3 Y90S-4Ar/min%素流矩矩流矩矩Y90S-411271000790786522223.2。2驱动手肘的电机W=60º/sn=1/6/秒=10/n=900/分Y906BIP4I0138050H。4Y9063463.2。3驱动肩部的电机计算W=720º/sn=2/秒/分H1B.44,0VZ。3-5110BYG350DH-05013。2。4肩部轴的设计1:5,444 ,再422a

B=55MPa))dF/d=2×4655/70=133Nt 1 1FFna'33×n200=84Nr t法向FF/cosa'=13.3/co200=14.15Nn t36 ,F =FH tM 5×1。H1M =7.075×33.05/2=116.9N/mmH2FFv rM 2。2×v1M =2。42×33.05/2=39。v2M1

M2 M2H1 V

=255。16N/mmM2 M2 M2H2 V22e转

=123.55N/mmTT T＊（1+P）=0.8952×（1+6）=626。64N*mmH af求当量M2M2(aT)21e1

=2804.63N/mmM2(aTM2(aT)22e2g M /W=2804。d

=2804。63/0.1×123=16.23Mpae1 6 M /W=2795.7/0。1d

=2795.7/0。1×123=16。18Mpae2 e2 4所以，满足e

=55Mpa1b3。2。5电磁制动器的选择使机械中的运动件停止或减速的机械零件。俗称刹车闸。制动器主要由制动架、制动件和操纵装置等组成。有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。为了减小制动力矩和结构尺寸，制动器通常装在设备的高速轴上，但对安全性要求较高的大型设备(如矿井提升机、电梯等）则应装在靠近设备工作部分的低速轴上.有些制动器已标准化和系列化,并由专业工厂制造以供选用。电磁制动器是现代工业中一种理想的自动化执行元件,在机械传动系统中主要起传递动力和控制运动等作用。具有结构紧凑，操作简单，响应灵敏,寿命长久,使靠，现控制等.主要系列电机应用、化工、、机、电梯、、装等机械中，在电)制动等.使机械运部件减速力矩为制动力矩。制动力矩是设、选用制动器的大小由机械的型和工作要求。制动器上制动件）的性响制动的主要为工作升速摩应具备高性。.前常用的有等。电磁制动器分为电磁制动器和电磁制动器，电磁制动器等形.分为电磁制动器、电磁制动器、电磁制动器等等。制动电磁制动器分为通电制动和电制动。电磁制动器:线通电磁,通磁，通结现对轴制动。电磁制动器电磁器理、结构,型选如32具尺寸如6:3—6 DZD10系列具体参数图3—7

图3-7 机构图由上综述，选择电磁制动器为DZD10—0。4UG4。1UG技术UGUnigraphics的缩写，这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造）系统，它功能强大,可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构.主要基于工作站，但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得.UG1990年7月，它是基于C语言开发实现的。是一个在二和三维空软件工具。设计灵活多种方。件可多的应用再用。一个程的模要自于应用(自工程数分和数）知识而所些技术中并太容易.组合所些巨性叉知识.最终越越致超出管些非常是自适应网格）和多重网格方法在的十中被家研究时技术巨进特别并带新UG标最新技术即局部加密、并问题提供础。UG概述在工业设计和风格造型方面，UG为那些培养创造性和产品技术革新的工业设计和风格提供了强力的解决方.用 UG建模，工业设计师能迅速建立和改进复杂的产品形状， 并且使用先进的渲染和可视化工具最大限度满设计概念的审美要求。在产品设计方面，UG包括了世界上最强大、最广泛的产品设计应用模块。 UG具高性能的机械设计和制图功能，为制造设计提供了高性能和灵活性，以满客户设计任何复杂产品的要。 UG优于通用的设计工具，具专业的管路和线路设计系统、钣金模块、专用塑料件设计模块和他行业设计所的专业应用程序。仿真、确认优化UG制造商以数字化的方式仿真、确认优化产品开发通在开发周期中较早运用数字化仿真性,制造商可以改善产品质量,时减少消除物样机的昂贵耗时的设计、构建，以及变更周期依赖。在NC加工，UG加工基础模块提供联接UG工模的基，它为 所加块提供相、界面友好图形化窗口环境图形下观测刀沿轨迹运动情况并进刀轨迹进短或修改等。该模块同时提供通用的点位加工编程功能，可用于钻孔、攻丝和镗孔等加工编程。该模块交互界面可按用户需求进行灵活的用户化修改和剪裁，并可定义标准化刀具库、加工工艺参数样板库使初加工、半精加工、精加工等操作常用参数标准化,以减少使用培训时间并优化加工工艺.UG软件所有模块都可在实体模型上直接生成加工程序，并保持与实体模型全相关。UG的加工后置处理模块使用户可方便地建立自己的加工后置处理程序,该模块适用于目前世界上几乎所有主流 NC机床和加工中心，该模块在的用实中适用于2~5的加工、24的加工和。 个人收集整理，于个人收集整理，勿做商业用途在模具，UG流行的模具软件,主功能.模具的流程中关建的模有,另的,的自模工具的模具。自模的程:,定位标，使 Z方和模方。模件，置面。3。孔4。型面面，与型面和孔的体，使成个体.做体整个，用 5的体。7。上模具后，个与，的用求可以。模的样，模具有的优，用 模所的，在自模上行通。面的的用的，可以用的有关提的工作。在方方面，UG方全持商所需的工具,可用于理程并与的业。 UG与 UGSPLM的方的整件。于 CAD、 CAM和 CAE在可的同、数理、数、数化实体模型和可化都个.UG主户,通用，通用，，，，，机，，，以方。几乎所有机用UG进行UG工程。在与CATIA并。三维建模面用 UG建立的模型.使进UG工具的功能，建模的能，UG软件的界面4—1所示。4-1 UG建模1,,,,4—24—224-34—33单求差按钮4—3轴立键槽键槽放置面,键槽参数设置与计算键槽参数致造型4-44—4轴1,,4-2.4-52",,4—6。4.3。31手腕手腕4-8.2,4-9。4—64-8图4—93、单击“孔”按钮，对4-9中的手腕轴轴上建立螺纹底孔,选择孔的放置面,孔参