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码垛机器人设计毕业设计说明书

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目录

第一绪论1

1.1课题的背景、来源及意义1

1.2码垛机器人的发展进程及发展趋势2

1.3课题的设计内容2

第二码垛机器人总体结构设计4

2.1方案的确定4

2.2总体设计思路6

第三码垛机器人腕部和腰部设计7

3.1码垛机器人腕部设计7

3.1.1减速机的计算与选型7

3.1.2联轴器的计算与选型8

3.1.3轴承的选型10

3.2码垛机器人腰部设计11

3.2.1腰部电机选型11

3.2.2腰部联轴器计算选型12

3.3本小结13

第四码垛机器人手臂结构及其驱动系统设计14

4.1平面机构受力分析14

4.2手臂关节轴承的选型与校核15

4.3销轴校核16

4.3.1后大臂与支架销轴联接校核16

4.3.2后大臂与小臂销轴联接校核17

4.3.3前大臂与支架销轴联接校核17

4.3.4前大臂与小臂销轴联接校核18

4.3.5其它销轴联接校核18

4.4竖直滚珠丝杠螺母副的计算与选型19

4.4.1最大工作载荷的计算19

4.4.2最大动载荷的计算19

4.4.3初选滚珠丝杠副型号20

4.4.4传动效率计算20

4.4.5刚度的验算21

内蒙古工业大学本科毕业设计说明书

4.4.6压杆稳定性校核22

4.5水平滚珠丝杠螺母副的计算与选型23

4.5.1最大工作载荷的计算23

4.5.2最大动载荷的计算23

4.5.3初选滚珠丝杠副型号24

4.5.4传动效率计算24

4.5.5刚度的验算24

4.5.6压杆稳定性校核26

4.6水平滚动导轨副的计算选型26

4.6.1滑块承受工作载荷的计算及导轨型号的选择26

4.6.2额定行程寿命的计算28

4.7竖直滚动导轨副的计算选型30

4.7.1滑块承受工作载荷的计算及导轨型号的选择30

4.7.2.额定行程寿命L的计算30

第五PRO/E建模和真32

5.1主要部件建模及其简介32

5.1.1轴承建模的主要过程32

5.1.2机器人的主要部件及装配模型35

5.2三维机构运动真的基本介绍37

5.2.1机构运动真的特点37

5.2.2机构运动真的工作流程37

5.2.3机构真运动装配连接的概念及定义37

5.2.4机构的真运动38

第六ANSYS有限元分析40

结论46

参考文献47

谢辞48

第一章绪论

1.1课题的背景、来源及意义

近几十年来，随着我国经济持续发展及科学技术的突飞猛进，机器人在码垛

机、弧焊、喷涂、点焊、搬运、涂胶、测量等行业有着越来越广泛的应用。机器

人是一个在三维空间中具有较多自由度，并能实现诸多拟人动作和功能的机器。

工业机器人则是在工业生产上应用的机器人，是一种典型的机电一体化装置。工

业机器人是用来搬运材料零件工具等可再编程的多功能机械手。它综合运用了机

械与精密机械、微电子与计算机、自动控制与驱动、传感器与信息处理以及人工

智能等多学科的必威体育精装版研究成果。

码垛技术是物流自动化技术领域的一门新兴技术，谓的码垛就是按照集成

单元化思想，将一件件物料按照一定的模式堆码成垛，以便使单元化的物垛实现

物料的搬运、装卸、运输、存储、等物流活动。在物体的运输过程中除了散装的

物体和液体外，一般的物体都是以码垛的形式进行存储或组装，这样即可承载更

多的物体，又可节省空间。随着物流的飞速发展以及科技的突飞猛进，码垛技术

应用越来越广泛，尤其是在环境较恶劣或人工很难做到的情况下。包装的种类、

工厂环境和客户需求，物体的安全性等，使得码垛成为越来越艰巨的任务，为了

克服这些困难，码垛设备的各个方面都在不断地发展改进，如从机械手到操纵它

的软件，现在对灵活性的需求也在不断增加。

码垛机器人是一种具有特殊功能的垂直多关节型机器人，广