輪胎裝配機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-機(jī)械手設(shè)計(jì)【9張CAD圖紙及說明書全套】【YC系列】
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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書
題 目
輪胎裝配機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué)號(hào)
專業(yè)班級(jí)
機(jī)自12(2)
設(shè)計(jì)(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(jī)器人直線移動(dòng)速度: 0~0.5m/s;
5 機(jī)器人自由度: 5。
二、內(nèi)容要求
1 計(jì)算及說明要求
1)輪胎裝配機(jī)器人功能原理設(shè)計(jì);(液壓缸等液壓機(jī)構(gòu))
2)載荷分析;
3)輪胎裝配機(jī)器人結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì);
4)輪胎裝配機(jī)器人傳動(dòng)方案擬定;
5)輪胎裝配機(jī)器人主要零部件強(qiáng)度、剛度校核。
2 圖紙要求
1)輪胎裝配機(jī)器人結(jié)構(gòu)總裝配圖 1張
2)機(jī)構(gòu)零部件圖 若干
注:1)圖紙用計(jì)算機(jī)繪制; 2) 繪圖總量不少于3張0#圖;3)說明書用計(jì)算機(jī)打印。
設(shè)計(jì)(論文)起止時(shí)間
2015 年 10 月 12 日 至 2016 年 5 月 10 日
設(shè)計(jì)(論文)地點(diǎn)
指導(dǎo)教師簽名
年 月 日
系(教研室)主任簽名
年 月 日
學(xué)生簽名
年 月 日
(1)直角坐標(biāo)型機(jī)器人:
直角坐標(biāo)型裝配機(jī)器人的結(jié)構(gòu)在目前的產(chǎn)業(yè)機(jī)器人中是最簡單的。如圖2-1,臂部由三個(gè)相互正交的移動(dòng)副組成,帶動(dòng)腕部分別沿X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的方向作直線移動(dòng)。它具有操作簡便的優(yōu)點(diǎn),被用于零部件的移送、簡單的插入、旋擰等作業(yè)。在機(jī)構(gòu)方面,大部分裝備了球形螺絲和伺服電動(dòng)機(jī),具有可自動(dòng)編程,速度快、精度高等特點(diǎn)。但所占空間較大,工作范圍相對(duì)較小。
(2)圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人:
圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)也比較簡單,如圖2-2,臂部由一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和兩個(gè)移動(dòng)副組成,工作范圍為圓柱形狀的,其特點(diǎn)是位置精度高、運(yùn)動(dòng)直觀、控制簡單;結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、廉價(jià),因此應(yīng)用廣泛。
(3)垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人:
垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人是根據(jù)人的上肢而設(shè)計(jì)的,如圖2-3,它的最下面是一個(gè)承載能力很強(qiáng)的動(dòng)力型旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),前三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)、腰關(guān)節(jié)繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng),臂的兩個(gè)關(guān)節(jié)繞平行于Y軸的兩軸線轉(zhuǎn)動(dòng),它利用順序的三個(gè)圓弧運(yùn)動(dòng)來改變手的空間位置。關(guān)節(jié)型機(jī)器人以臂部各相鄰部件的相對(duì)角位移為運(yùn)動(dòng)坐標(biāo),結(jié)構(gòu)緊湊,操作靈活性最好,所占空間小,運(yùn)動(dòng)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(shì)的影響,實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動(dòng)有一定的困難。
(4)平面關(guān)節(jié)型(SCARA)裝配機(jī)器人
平面關(guān)節(jié)型(SCARA)裝配機(jī)器人是由山梨大學(xué)工學(xué)部精密工學(xué)研究所開發(fā)完成的。目前在裝配生產(chǎn)線上應(yīng)用的數(shù)量最多,它是一種精密型裝配機(jī)器人,具有速度快、精度高、柔性好等特點(diǎn),如圖2-4,采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),其重復(fù)位置精度達(dá)到了0.1025mm,可應(yīng)用于電子、機(jī)械和輕工業(yè)等有關(guān)產(chǎn)品的自動(dòng)裝配、搬運(yùn)、調(diào)試等工作,適合于工廠柔性自動(dòng)化生產(chǎn)的需求。由于這種機(jī)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?yàn)樗惺茌d荷有限,所以不能用于重型裝配。
(5)極坐標(biāo)型機(jī)器人:
極坐標(biāo)型機(jī)器人利用兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)和一個(gè)移動(dòng)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(dòng),繞基座軸Y的轉(zhuǎn)動(dòng)和繞關(guān)節(jié)軸Z的擺動(dòng)。其手臂可作繞Z軸的俯仰運(yùn)動(dòng)能抓取地面上的物體。這種機(jī)器人的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,所占空間小,運(yùn)動(dòng)靈活,并能擴(kuò)大機(jī)器人的工作空間,但旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)反映在末端執(zhí)行器上的線位移分辨率是一個(gè)變量,精度難以保證。
根據(jù)上面幾種機(jī)器人結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較,由于關(guān)節(jié)型機(jī)械臂動(dòng)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(biāo)型裝配機(jī)器人。
裝配機(jī)器人分為搬運(yùn)和裝配兩個(gè)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)夾住輪胎然后搬運(yùn)過來,然后定位,定位之后由裝配的機(jī)構(gòu)擰螺絲實(shí)現(xiàn)裝配動(dòng)作,
1, 可以設(shè)計(jì)成一體式,即搬運(yùn)的機(jī)構(gòu)和裝配的機(jī)構(gòu)在一個(gè)圓柱坐標(biāo)機(jī)器人完成。
也可以設(shè)計(jì)成雙臂式,即搬運(yùn)和裝配部分在兩個(gè)圓柱坐標(biāo)機(jī)器人上分別完成動(dòng)作,
2, 裝配機(jī)器人擰螺絲過程為 對(duì)角依次固定,一般汽車輪胎上有五個(gè)固定螺絲,成對(duì)角狀態(tài)擰螺絲才能保證輪胎的緊固。
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