学士学位论文喷漆机器人设计.docx
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学士学位论文喷漆机器人设计
学号:
24111900372
南湖学院
毕业论文(设计)
题目:
喷漆机器人
作者
届别2011届
系别机械与电子工程系
专业机械设计制造及其自动化
指导老师
职称讲师
完成时间2015年5月1日
摘要
现今机器人的产生和大量的推广是社会生产和发展的众多需要,机器人也是现代社会生产和先进科学发展的最新技术科学产品。
先进的机器人之所以能够在严峻的低温、密闭的真空、严峻的高温、很深很深的深水、有害的放射性、有害性和有毒性等恶劣的环境下进行十分安全操作,从根本上解决了操作者的重大安全保障问题;它可以很快的实现国家的美好生产自动化,还可以改善多劳动条件,大量的减轻了劳动的强度的一种方法。
该课题的最重要的重点内容就是有利的采用先进的机器人来更好的代替人来进行各种繁琐的稳定喷漆作业。
[4]喷漆式机器人最主要的是由机器人的身体、执行器、传感器和控制器四部分组成。
所以喷漆机器人主要是机器的大臂、小臂、传动系统和喷枪的设计。
关键词:
喷漆机器人、机器人分类、结构设计、传动系统、驱动机型、大臂、小臂
Abstract
Robotsarenowproduceprocessandalotofpromotionisthedevelopmentofsocialproductionandthemanyneeds,robotisamodernsocialproductionandtherecentdevelopmentofadvancedscienceandtechnologyscienceproducts.Advancedrobotsareabletointheseverecold,airtightvacuum,severehightemperature,deep,deep,deepwater,toxicandharmfulradioactiveandhazardousverysafeoperationunderharshenvironment,fundamentallysolvestheoperatorsofmajorsecurityproblems;Itcanquicklyachievebetterproductionautomationofthecountry,alsocanimproveworkingconditions,alotofonewaytoreducethelaborintensity.
Thesubjectistheimportantcontentofthemostimportantadvantageoftheuseofadvancedrobotstoreplacehumanbetterforthestabilityofvariouscomplicatedpaint.Spraytyperobotbyrobotisthemostmainbody,attheendoftheactuator,sensitivesensorsandcontrolofthecontrolleroffourparts.Sosprayingrobotisamachineautomationandelectromechanicalintegrationofadvancedproductionequipment.Todayhasbeenfrequentlyusedinautomotive,aerospace,vehicles,ships,houses,furniture,homeappliances,electronicproductssuchasalargeamountofcoatingproductionline.
Keywords:
sprayingrobot,robotclassification,structuraldesign,transmissionsystem,drivingmodel,arm,forearm
第一章绪论
1.1引言
随着科学发展的进步,先进的机器人即将成为近几十年乃至几百年来迅猛的发展的一门比较综合的学科机器人在大量的产生和大量的推广它是社会多生产和快速发展的需要,它也是现代最大的生产和最新的科学发展的新技术产品。
最先进的科学的机器人不仅可以在严密有毒、严谨密闭、很大噪声、很有害、非常高温、非常低温、十分易燃、十分易爆等危险非常有害的差环境中来无限的代替人在长期的稳定的和无限的柔和工作,一般解决了大多数的操作者的安全性的保障大量问题。
采取先进的机器人更加的能够扩大人类的多彩多样的活动多领域和提高有限的能力。
先进的机器人可以在许多诸如深海、珊瑚礁、高压、高温、辐射、外层和内层空间等人类在不能够更多的适应生活的条件下长期可靠的稳定工作,因此在无尽的深海采矿、无尽的高空、无尽的宇宙探索、高度的高温、卫星的空间维修、无尽的密闭空间、无条件的高辐射条件下调试和缜密调整等领域,都可以无限依靠先进的机器人来进行更好的操作。
随着计算机先进的科学技术、高度控制机器人、高度控制技术、高度控制工作、高度人工智能的发展,所有的先进科学机器人技术得到迅速猛劲的发展,就能够大量的出现更好和更为先进的和可匹配的正确视觉和真实的触觉的机器人。
1.2机器人的特点
1)机器人能够进行自动化生产;
2)机器人能够提高产品品质,减少人工污染;
3)机器人能够改善劳动条件;
4)机器人能够持久,耐劳,可以把人从繁重的劳动中解放出来;
5)机器人的灵活性、通用性强。
1.3机器人的构成及分类
1.3.1工业机器人的构成
先进的科学机器人是由多种驱动的装置、多种可执行机构、多种能够智能系统、多种可控制系统的组成。
1.手部
先进的机器手部又叫先进的末端执行器,是先进工业机器人就可以直接进行各种的工作的各部分和各种各样的夹持器。
而且在某些时候大多数人们就也会常常把这些诸如机器电焊枪、机器点焊头、机器油漆喷头、机器喷油嘴、机器水喷灌等划作先进的科学的机器人的先进机器手部。
2.腕部
先进的科学的机器手腕部是与先进的科学手部相连,通常先进的机器人就有3个自由度的空间,大多机器人作为轮系的多结构系统,它们多种结构系统主要的功能就是更好的带动先进的机器手部来完成想要的和自己预定的姿态,也就是操作机中的多结构系统中较为复杂和难懂的部分。
3.臂部
先进的科学的机器人臂部是被用来更好的连接机器腰部和机器腕部的,一般由两个或三个机器臂杆(小臂和大臂)来组成,这些都被用来带动机器胸部作平面运动。
4.腰部
先进科学的机器人的机器腰部通常是多种连接机器的多管和机器基座的多种构件,通常是及其用来做他的机器回转部件。
5.基座
一般的先进科学机器的机器基座是整个科学届机器人的主要支持的部分,他有自己固定式和自己移动式两种稳定的形式。
该先进机器的部件必须具有能够有足够的刚度、弹性、稳定性和硬度。
1.3.2机器人的分类
1.按机械手的几何结构分
先进的机器人和先进的机械手的大量机械配置的多种形式。
它常见的多样结构形式是用直角的坐标性质来快速描述它的。
我们直角坐标结构性质特别包括直角面坐标结构多种空间、柱状极坐标三维结构多种空间、、球面空间坐标结构多种空间、多种关节式球面空间坐标结构多种空间和二式笛卡儿多种坐标结构空间等。
这里最简单的介绍的是柱面三维、多种关节式球面空间坐标结构和球面空间结构等三种最常见的先进的科学机器人。
柱面坐标机器人:
柱面坐标机器人由垂直柱子、底座构成和水平手臂(或机械手)。
图1-1柱面坐标机器人
球面空间坐标机器人:
这种先进的机器人如图1-2示。
它特别是像法式坦克的炮塔型式相似。
图1-2球面坐标机器人
这种机器人的工作包迹形成大部分的球面,我们把它称为关节式球面机器人[10]。
2.按用途分
工业机器人按它的用途和作业的类别划分,有先进的冲压机器人、先进的焊接机器人、先进的搬运机器人、先进的装配机器人、先进的喷漆机器人、先进的浇注机器人、先进的检测精确机器人、先进的采掘精确机器人、先进的切削加工精确机器人、先进的水下精确机器人等。
先进的军事机器人:
它用于严谨的军事事业目的或强有进攻性的或严密的防御性的。
它又可以分为先进的科学空中军用科学多种机器人、科学海洋军用多种机器人和科学地面军用多种机器人[4]。
1.4研究工业机器人的意义和目的
1.4.1研究工业机器人的意义
近年来,国外的各种类型机器人的发展非常迅速。
据国内报导,目前全世界上在生产中所使用的先进机器人和先进机器手总的机器台数已达30万台,其中示教先进机器人已达4.8万台,其中特别是突出的是日本的机器人,其中先进的工业机器人的产值,在79~83五年中,就连续往上以年增长30%的高速度快速发展,至1983年日本的先进机器人已拥有先进的机械手和各种先进科学工业机器人12万台(即占世界的2/3)。
欧洲的各国各地也在急速的加快速度进行先进的机器人的研制和多种应用。
在国外的环境下为什么要推出大力发展先进的工业机器人呢?
总体上来说,是因为先进机器人的特点满足了多种社会生产的多种需要和发展。
现在我们对先进的科学工业机器人的各种特点和它所带来的多种经济以及社会效益的提高分述如下:
先进的科学工业机器人对差的环境的适应性特别强,它能够任意的代替人更高从事危险、更有害和更复杂的操作。
在人无法接近的地方,或者在特别长的时间工作对人体有害的场所,工业机器人都不受影响。
我们大量的只要根据工作好的和安全的环境条件进行超合理的优化设计,并且能够选用多种适合的优化材料和好的结构,先进的工业机器人就可以在任意十分特别的高温或低温环境、十分异常压力的差环境、十分有害气体的差环境、有粉尘、有放射线的环境作用的查环境工作。
如大量的冶炼、大量的铸造和很好的热处理车间,增加温度可达好几百摄氏度,即使在穿严密的防护衣、带手套、戴严密的防护面具等,人也难以坚持在这种情况下工作。
此外,在超严密的焊接操作中的有高温烟雾、强烈的弧光和钢水飞溅以及完美的喷漆作用中的有严重毒性的有机溶剂等十分有害人体好的健康的场所,我们都需要采用机器人来操作。
据不完全统计,1976年日本作业伤亡人数共113万人,平均每30名工人中就有1人是比较严重的,伤亡者共33.3万人,平均每100名工人就有1人。
此外,要是有肺结核、严重的白血症、多换的癌症等职业病十分之多,它们即将成为越来越多的严重的社会问题,急需的等待企业去积极乐观的采取有效的措施并加以解决和理解。
在这种差环境的背景下,日本优先进入工业产业多种构造并审议先进的机械人情报多种产业部急需在咨询的报告中特别强调,首先在特别多的事故工伤中,即更多的冲压、更多压铸、更好热处理等作业中,推出应用更多的工业机器人来作业这些危险的事。
此外,还有在严重的放射性污染和严重的爆炸危险的场所,也应该特别的使用先进的工业机器人。
先进的科学工业机器人不仅能够持久、而且更能够耐劳和更能永久稳定,可以把许多高度作业的人从更为严重的繁重单调的多面劳动中解放的出来,并且能够深深的扩大、深深的深入和深深的延伸人的多种功能。
人在连续的不断作业几小时以后,总会感到十分的疲劳,特别的需要有一段放松的休息的时间。
而先进的科学机器人可以更加不会特别的选择高难度工作的时间和特别的工作场所的限制,只要求对它特别进行注意精细的维护和检修,适当的快速更换十分易损的工件就很可以了。
例如,在好的汽车的总装配图中,精密的机器点焊、精密的机器接
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