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題目：焊接機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
系 別： 機(jī)電信息系
專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)：
學(xué) 生：
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)教師：
2013年5月
焊接機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
摘 要
本設(shè)計(jì)為焊接機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要研究?jī)?nèi)容：腰部回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；大、小臂和腕部回轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)由整體布局入手，參考現(xiàn)有關(guān)節(jié)型機(jī)械臂的相關(guān)設(shè)計(jì)，初步確定腰部的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從而確定電機(jī)的選型，安裝等相關(guān)設(shè)計(jì)。在機(jī)械臂的靈活和精度的前提下完成總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，然后根據(jù)總體結(jié)構(gòu)，從而確定本設(shè)計(jì)的機(jī)械臂各個(gè)主要零部件的設(shè)計(jì)。
在主要零部件的設(shè)計(jì)中，主要包括腰部殼體的設(shè)計(jì)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軸承的選擇、電機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算、大小臂的結(jié)構(gòu)和固定等。
本設(shè)計(jì)整體在現(xiàn)有關(guān)節(jié)型機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)上做了修改，使得它能夠更好的滿足本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求。本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、外形尺寸小、設(shè)備費(fèi)用低、運(yùn)轉(zhuǎn)安全、操作方便、便于維修和管理。
關(guān)鍵詞：機(jī)械手；諧波減速器；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
I
Structure design of robot arm
Abstract
The design for the design of welding structure of the manipulator, the main research contents: the design of the waist turning mechanism； structure design of large, small arm and wrist rotation.
This design by the overall layout with reference to the relevant design, the existing joint type manipulator, preliminary determine the moment of inertia of the waist, so as to determine the motor selection, installation and other related design. Complete the design of the overall structure of the flexible manipulator based on precision and the next, and then based on the overall structure, design of mechanical arm to determine the design of all the major components of the.
The design of the main components, including the housing design, structural design of shaft, bearing selection, design and calculation of the size of motor, arm structure and fixed.
The design of the whole made changes in the existing joint type manipulator structure, so that it can better meet the design requirement of this design. The design has simple structure, light weight, small size, low cost of equipment, operation safety, convenient operation, easy to repair and management.
KeyWords：robot arm；harmonic drive；structure design
目 錄
1 緒論 1
1.1 機(jī)器人簡(jiǎn)介 1
1.1.1 機(jī)器人的發(fā)展及應(yīng)用 2
1.1.2 點(diǎn)焊機(jī)器人介紹及其研究意義 4
1.1.3 機(jī)器人的組成 6
1.2 機(jī)械手的組成 8
1.3 本文主要研究工作 11
2 機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu) 12
2.1 機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)的類型 12
2.2 設(shè)計(jì)具體采用方案 13
3 機(jī)械手腰部機(jī)座 15
3.1 機(jī)械手腰部機(jī)座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 15
3.2 機(jī)械手腰部機(jī)座設(shè)計(jì)的具體采用方案 15
3.3 電動(dòng)機(jī)的選擇 16
3.4 減速器的選擇 17
3.5 鍵的選擇 18
4 機(jī)械手手臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20
4.1 設(shè)計(jì)具體采用方案 21
4.2 大臂電動(dòng)機(jī)的選擇 21
4.3 大臂減速器的相關(guān)計(jì)算 22
4.4 小臂電動(dòng)機(jī)的選擇 23
4.5 小臂減速器的相關(guān)計(jì)算 24
5 機(jī)械手腕部的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 27
5.1 腕部電動(dòng)機(jī)的選擇 27
5.2 腕部減速器的選擇 27
6 軸承的選用與校核 29
7 結(jié)論 39
參考文獻(xiàn) 40
致謝 41
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 42
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 43
2
1 緒論
1.1 機(jī)器人簡(jiǎn)介
工業(yè)機(jī)器人（英語(yǔ)：industrial robot。簡(jiǎn)稱IR）是廣泛適用的能夠自主動(dòng)作，且多軸聯(lián)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備。它們?cè)诒匾闆r下配備有傳感器，其動(dòng)作步驟包括靈活的，轉(zhuǎn)動(dòng)都是可編程控制的（即在工作過(guò)程中，無(wú)需任何外力的干預(yù)）。它們通常配備有機(jī)械手、刀具或其他可裝配的的加工工具，以及能夠執(zhí)行搬運(yùn)操作與加工制造的任務(wù)。機(jī)器人是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。聯(lián)合國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)給機(jī)器人下的定義：“一種可編程和多功能的，用來(lái)搬運(yùn)材料、零件、工具的操作機(jī)；或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變和可編程動(dòng)作的專門系統(tǒng)[1]?！?