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码跺机器人机械设计

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码跺机器人机械设计

JQR-00码跺机器人总装

目录

摘要- 3 -
Abstract - 4 -
1．绪论- 5 -
1.1研究背景- 5 -
1.1.1传统码垛模式- 5 -
1.1.2现代机器人码垛技术- 7 -
1.2现代机器人码垛机的发展状况- 8 -
1.3研究目的和意义- 9 -
1.3本文主要研究工作- 9 -
2.码垛机器人介绍- 10 -
2.1常用码垛系统介绍- 10 -
2.2码跺机器人构成介绍- 18 -
3码垛机器人整体设计- 19 -
3.1码垛机器人原理及方案确定- 19 -
3.2圆柱坐标型机器人工作原理- 20 -
3.3码垛机器人运动控制系统方案设计- 22 -
3.4码垛机器人结构设计及原理- 24 -
3.4.1码垛机器人整体结构- 25 -
3.4.2码垛机器人腰部设计- 26 -
3.4.3码垛机器人臂部设计- 27 -
3.4.4码垛机器人腕部设计- 28 -
3.4.4码垛机器人机械抓手设计- 29 -
4.码跺机器人主要部件选型设计- 31 -
4.1直流伺服电机的选型- 31 -
4.2齿轮减速器的设计计算- 33 -
4.3滚珠丝杠的选型- 34 -
4.4导轨的选型- 35 -
小结- 37 -
参考文献- 38 -

托盘操纵机的外形见图1-1，该操纵机形似一个升降台，具有可旋转的圆形操作台，利用弹簧其高度可以随着载重的变化而变化，使操作者可以以站立的姿势进行作业，消除了弯腰疲劳。这种操作机常常用于码垛具有相同重量的物料，获得统一料垛的场合。
剪式升降台在装配线上常常用来进行加载和卸载作业，作为一个通用产品，它也可以应用在人工码垛作业中，其外形见图1-2。在码垛具有不同重量的物料，获得不同料垛的场合，常常需要使用剪式升降台。在使用剪式升降台时，其高度需要人工控制，操作者需要围绕升降台进行作业。
工业操作机械手的操作工况见图1-3，它用于将单个的物料搬到升降台上，常常用于搬运较重的物料，使用工业操作机械手，避免了操作者提起物料，大大减轻了操作者的劳动强度。

机器人码垛机的迅速发展，在各个领域里的应用，对机器人设计提出更高的要求。机器人的整体设计和机械结构是否合理，其控制性能是否能够满足工作要求。本文从这些问题出发，在机器人学、自动控制原理、机械电子学、机械设计等多方面理论知识支撑下，对码垛系统进行总统方案设计，四坐标圆柱形机器人进行原理方案以及结构设计，建立机器人各轴机电系统模型以及机器人机械结构三维模型，可借用MATLAB软件中的Simulink工具对四坐标圆柱形机器人进行仿真分析和优化分析。本的主要合理选择码垛系统中的机器人类型。吸取常有码垛系统设计了码垛机器人的硬件系统组成和软件结构规划，确定机器位置伺服系统为半闭环结构。根据机械设计理论对机械手、腕部、臂部和腰部结构设计及参数计算，最后给出机器人主要结构的二、三维图。本文的结论部分对本文所作研究进行了系统的概括和总结，并指出进一步研究的方向。

码垛系统是一个典型的机电一体化系统。所谓的机电一体化系统是指。在系统的主功能、信息处理功能和控制功能等方面引进了电子技术，并把机械装置、执行部件、计算机等电子设备以及软件等有机结合而构成的系统，即机械、执行、信息处理、接口和软件等部分在电子技术的支配下，以系统的观点进行组合而形成的一种新型机械系统嘲。机电一体化系统由机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感器检测系统、执行元件系统等子系统组成，其功能分别为主功能、动力功能、检测功能、控制功能、构造功能。
在码垛作业中，最常见的作业对象是袋装物体和箱装物品。一般来说箱装物品的外形整齐、变形孝其抓取的末端执行器多用真空吸盘；而袋装物品外形柔软，容易发生变形，因此在定位和抓取之前，应经过2到3次的整形处理，末端执行器也要根据物品特点专门设计，使用叉板式、夹钳式和磁吸式结构。