三自由度圆柱坐标型工业机器人设计.ppt

三自由度圆柱坐标型工业机器人设计2021/8/141设计要求：　　综合运用所学知识,搜集有关资料独立完成三自由度圆柱坐标型工业机器人操作机和驱动单元的设计工作原始数据：自动线上有Ａ，Ｂ两条输送带之间距离为1.5m，需设计工业器人将一零件从A带送到B带零件尺寸：内孔 ￠100，壁厚 10，高 100零件材料：45钢2021/8/142 零件实体图2021/8/1432021/8/144总体方案： 在工业机器人的诸多功能中，抓取和移动是最主要的功能这两项功能实现的技术基础是精巧的机械结构设计和良好的伺服控制驱动本次设计就是在这一思维下展开的根据设计内容和需求确定圆柱坐标型工业机器人，利用步进电机驱动和谐波齿轮传动来实现机器人的旋转运动；利用另一台步进电机驱动滚珠丝杠旋转，从而使与滚珠丝杠螺母副固连在一起的手臂实现上下运动；考虑到本设计中的机器人工作范围不大，故利用液压缸驱动实现手臂的伸缩运动；末端夹持器则采用内撑连杆杠杆式夹持器，用小型液压缸驱动夹紧 2021/8/145 三维动画演示2021/8/146末端执行机构设计： 采用内撑连杆杠杆式夹持器，用小型液压缸驱动夹紧，它的结构形式如图。

内撑连杆杠杆式夹持器采用四连杆机构传递撑紧力，即当液压缸1工作时，推动推杆2向下运动，使两钳爪3向外撑开，从而带动弹性爪4夹紧工件该种夹持器多用于内孔薄壁零件的夹持2021/8/1472021/8/148弹性爪 的结构设计: 这种结构是在手爪外侧用螺钉固定弹性片两端当弹性手工作时，由于夹紧过程具有弹性，就可以避免易损零件被抓伤，变形和破损2021/8/149手臂机构的设计 : 本设计中手臂由滚珠丝杠驱动实现上下运动，结构简单，装拆方便，还设计有两根导柱导向，以防止手臂在滚珠丝杠上转动，确保手臂随机座一起转动它的结构如下图选用轴向脚架型液压缸，活塞杆末端为外螺纹结构，手臂与末端执行器连同活塞杆一起转动2021/8/14102021/8/1411 腰部和基座设计 : 通过安装在支座上的步进电机和谐波齿轮直接驱动转动壳体转动，从而实现机器人的旋转运动，通过安装在顶部的步进电机和联轴器带动滚珠丝杠转动实现手臂的上下移动采用了双导柱导向，以防止手臂在滚珠丝杠上转动，确保手臂随机座一起转动支撑梁采用槽钢，以减轻重量和节省材料，它的结构如图 2021/8/14121——支座，2——步进电机，3——谐波齿轮，4——转动机座5——支承槽钢梁，6——滚珠丝杠，7——导向柱，8——锥环无键联轴器2021/8/1413驱动方式的选择:2021/8/1414 由上表可知步进电机应用于驱动工业机器人有着许多无可替代的优点，如控制性能好，可精确定位，体积较小可用于程序复杂和运动轨迹要求严格的小型通用机械手等，所以本设计采用它来实现机器人的旋转和上下移动。

选电机为BF反应式步进电机，型号为：90BF001 2021/8/1415 由上表可知,液压驱动方式反应灵敏,可实现连续轨迹控制,液体压力高，可以获得较大的输出力,因此机器人的伸缩运动采用液压驱动方式来实现,从而使机器人容易找准工件.它的型号为Y-HG1-C50/28×100LJ1HL1Q，它的主要技术参数如下表: 2021/8/1416工业机器人的计算机控制系统概述 : 工业机器人具有多个自由度，每个自由度一般包括一个伺服机构，它们必须协调起来，组成一个多变量控制系统这种多变量的控制系统，一般要用计算机来实现因此，机器人控制系统也是一个计算机控制系统控制系统的功能是控制机器人操作机的运动和操作以满足作业的要求在作业中机器人的工作任务是要求操作机的末端执行器按点位或轨迹运动，并保持设定的姿态在运动中或在规定的某点位执行作业规定的操作 2021/8/1417工业机器人运行时应采取的安全措施工业机器人运行时应采取的安全措施 : 工业机器人能代替人在危险有害的环境中作业但又给人另一种危险，即机器人伤人事故这是工业机器人安全管理的最为重要的一条原则此外，除了通用的工业安全规程外,还要注意工业机器人的特殊性，采取相应可靠的对策。

对工业机器人应用工程的安全要求有如下几条：必须为工业机器人和周边设备安装安全护栏，以防止人靠近而造成伤害工业机器人的动作范围不能超越护栏在护栏出入口的门上必须设置插拔式电接点点开关，其插座有导线与控制系统的电路连接只有拔下开关的插头，才能打开对应的门这时，工业机器人及周边设备停止运转，并且将工业机器人锁定在示教模式在距操作者的地方设置紧急停止开关按下此开关，工业机器人和有关的设备立即停止运转2021/8/1418 谢谢!2021/8/1419部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！。