物料搬运机器人机构的改进和机械手的设计[毕业论文+CAD图纸]

机械设计毕业论文:物料搬运机器人机构的改进和机械手的设计含论文,CAD图纸,开题报告,任务书

物料搬运机器人机构的改进和机械手的设计[毕业论文+CAD图纸]

摘 要

本文旨在废物利用，用原始的报废焊接机器人改装成一台具有四自由度的工业搬运式机器人，用于工厂瓶装饮品包装。本次设计的重点就是将焊接机器人执行末端的焊枪改装成夹取物体的机械手，其次就是控制系统的的设计，本次我们采用的是学到的PLC编程方法，本次设计的难点就是焊接机器人由原来的点动改成现在的两点移动式。首先，本文开始就是对机器人的大臂、小臂尺寸材料的选择与计算以及机械手的结构，选材的设计，底座形状材料的设计。其次是选择合适的传动方式，在此我选择连杆来代替原来的丝杆传动，这样原来的点动式就可以改为两点式移动。然后是驱动方式的选择，这里我选择的是和原始焊接机器人一样的电机驱动，因为这样可以节省在此选择电机一些繁琐相关的计算，这样我们只需为手爪处选择合适的电机即可。在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，控制系统我们能采用的是PLC控制系统，这种控制不需要大量的活动元件和连线电子元件。与此同时，系统的维修简单，维修时间短。其次就是这种控制系统易于编程，复杂程度较低。

关键词：机器人；编程；抓取

ABSTRACT

The purpose of this paper is to use waste materials to transform the original scrap welding robot into a four-degree-of-freedom industrial transfer robot for conveying materials to stamping equipment. The focus of this design is to perform at the end of the welding torch welding robot into clip manipulator of the object, followed by the design of the control system, this is we learn the PLC programming method, the difficulties of this design is from the First of all, this paper starts with the selection and calculation of the size materials of the robot's big arms and small arms, as well as the structure of the robot hand, the design of material selection and the design of base shape materials. Secondly, I choose the appropriate transmission mode. Here, I choose the connecting rod to replace the original screw drive, so that the original point drive can be changed to two-point movement. Then drive mode choice, I choose here is like original welding robot motor drive, because it can save some trival in this choice motor related calculation, so we only need to hand in choosing the right motor. On this basis, the control system of the robot will be designed in this paper. The control system we can adopt is PLC control system. It's less wired to play. Meanwhile, the maintenance of the system is simple and short. Second, the control system is easy to program and less complex.

KEY WORDS: Robot；Playback；Knead take

目录

第1章 绪论 1
1.1 机器人概述 1
1.2 机器人的历史、现状 3
1.3 机器人发展趋势 5
1.4 课题的主要内容 5
第2章 焊接机器人的改造 6
2.1 工作原理 6
2.2 自由度 6
2.3 臂部改进 6
2.4 机座改进 7
2.5 传动机构 7
2.6 驱动机构 7
第3章 机械手的设计 8
3.1 机械手的工作原理 8
3.2 机械手基本形式的选择 8
3.3 手臂 8
3.4 基座 9
3.5 机械手手部设计 10
3.5.1 设计时考虑的几个问题 10
3.5.2 手部结构 10
3.5.3 手指的形状和分类 10
3.5.4 设计技术参数 11
3.5.5 材料选取 12
3.5.6 丝杠 12
3.6 驱动机构 12
第4章 PLC控制系统 14
4.1 PLC简介 14
4.2 PLC选择 15
4.3 PLC内部原理图 16
4.4 机械手的控制面板和动作 16
4.5 控制方式 17
4.5.2 输入/输出电路板 19
4.6 操作步骤 21
4.7 手动控制 22
第5章 总结与展望 24
5.1 所完成的工作 24
5.2 设计经验 24
5.3 误差分析 24
5.4 可以继续探索的方向 25
5.5 未来的展望 25
参考文献 26
致　谢 27

第1章 绪论

1.1 机器人概述

在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办法；程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。

“工业机器人”（Industrial Robot）：多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国内称作工业机器人或通用机器人）。

机器人是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。机器人具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人，而把工业机械人称为通用机器人。

简而言之，机器人就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。

机器人一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机器人，也即本文所研究的对象。它是一种独立的、不附属