輪胎裝配機器人機械結(jié)構(gòu)設計-機械手設計【9張CAD圖紙及說明書全套】【YC系列】
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畢業(yè)設計(論文)任務書
題 目
輪胎裝配機器人機械結(jié)構(gòu)設計
學生姓名
學號
專業(yè)班級
機自12(2)
設計(論文)內(nèi)容及基本要求
一 原始數(shù)據(jù)
1 輪胎直徑: 300~450 mm ;
2 主臂回轉(zhuǎn)角度: 0~280°;
3 主臂回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速: 0~16 r/min:
4 機器人直線移動速度: 0~0.5m/s;
5 機器人自由度: 5。
二、內(nèi)容要求
1 計算及說明要求
1)輪胎裝配機器人功能原理設計;(液壓缸等液壓機構(gòu))
2)載荷分析;
3)輪胎裝配機器人結(jié)構(gòu)方案設計;
4)輪胎裝配機器人傳動方案擬定;
5)輪胎裝配機器人主要零部件強度、剛度校核。
2 圖紙要求
1)輪胎裝配機器人結(jié)構(gòu)總裝配圖 1張
2)機構(gòu)零部件圖 若干
注:1)圖紙用計算機繪制; 2) 繪圖總量不少于3張0#圖;3)說明書用計算機打印。
設計(論文)起止時間
2015 年 10 月 12 日 至 2016 年 5 月 10 日
設計(論文)地點
指導教師簽名
年 月 日
系(教研室)主任簽名
年 月 日
學生簽名
年 月 日
(1)直角坐標型機器人:
直角坐標型裝配機器人的結(jié)構(gòu)在目前的產(chǎn)業(yè)機器人中是最簡單的。如圖2-1,臂部由三個相互正交的移動副組成,帶動腕部分別沿X、Y、Z三個坐標軸的方向作直線移動。它具有操作簡便的優(yōu)點,被用于零部件的移送、簡單的插入、旋擰等作業(yè)。在機構(gòu)方面,大部分裝備了球形螺絲和伺服電動機,具有可自動編程,速度快、精度高等特點。但所占空間較大,工作范圍相對較小。
(2)圓柱坐標型機器人:
圓柱坐標型機器人的結(jié)構(gòu)也比較簡單,如圖2-2,臂部由一個轉(zhuǎn)動副和兩個移動副組成,工作范圍為圓柱形狀的,其特點是位置精度高、運動直觀、控制簡單;結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、廉價,因此應用廣泛。
(3)垂直多關節(jié)型機器人:
垂直多關節(jié)型機器人是根據(jù)人的上肢而設計的,如圖2-3,它的最下面是一個承載能力很強的動力型旋轉(zhuǎn)關節(jié),前三個轉(zhuǎn)動關節(jié)、腰關節(jié)繞Z軸轉(zhuǎn)動,臂的兩個關節(jié)繞平行于Y軸的兩軸線轉(zhuǎn)動,它利用順序的三個圓弧運動來改變手的空間位置。關節(jié)型機器人以臂部各相鄰部件的相對角位移為運動坐標,結(jié)構(gòu)緊湊,操作靈活性最好,所占空間小,運動速度較高,操作范圍大,能在狹窄空間內(nèi)饒過各種障礙物。但其精度受手臂姿勢的影響,實現(xiàn)高精度運動有一定的困難。
(4)平面關節(jié)型(SCARA)裝配機器人
平面關節(jié)型(SCARA)裝配機器人是由山梨大學工學部精密工學研究所開發(fā)完成的。目前在裝配生產(chǎn)線上應用的數(shù)量最多,它是一種精密型裝配機器人,具有速度快、精度高、柔性好等特點,如圖2-4,采用交流伺服電機驅(qū)動,其重復位置精度達到了0.1025mm,可應用于電子、機械和輕工業(yè)等有關產(chǎn)品的自動裝配、搬運、調(diào)試等工作,適合于工廠柔性自動化生產(chǎn)的需求。由于這種機器人所具有的各種特性符合用戶的需求,因此需求量迅速上升。但因為所承受載荷有限,所以不能用于重型裝配。
(5)極坐標型機器人:
極坐標型機器人利用兩個轉(zhuǎn)動和一個移動來改變手的空間位置,如圖1-4,產(chǎn)生沿手臂軸X的直線移動,繞基座軸Y的轉(zhuǎn)動和繞關節(jié)軸Z的擺動。其手臂可作繞Z軸的俯仰運動能抓取地面上的物體。這種機器人的特點是結(jié)構(gòu)緊湊,所占空間小,運動靈活,并能擴大機器人的工作空間,但旋轉(zhuǎn)關節(jié)反映在末端執(zhí)行器上的線位移分辨率是一個變量,精度難以保證。
根據(jù)上面幾種機器人結(jié)構(gòu)特點比較,由于關節(jié)型機械臂動作靈活,所占空間小,工作范圍大, 能在狹窄空間內(nèi)饒過各種障礙物的特性, 綜合以上決定采用(2)圓柱坐標型裝配機器人。
裝配機器人分為搬運和裝配兩個動作,實現(xiàn)夾住輪胎然后搬運過來,然后定位,定位之后由裝配的機構(gòu)擰螺絲實現(xiàn)裝配動作,
1, 可以設計成一體式,即搬運的機構(gòu)和裝配的機構(gòu)在一個圓柱坐標機器人完成。
也可以設計成雙臂式,即搬運和裝配部分在兩個圓柱坐標機器人上分別完成動作,
2, 裝配機器人擰螺絲過程為 對角依次固定,一般汽車輪胎上有五個固定螺絲,成對角狀態(tài)擰螺絲才能保證輪胎的緊固。
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