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A0-装配图20100422.dwg
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A1-PLC控制原理图20100422.dwg
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A3-前支架20100422.dwg
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A3-蜗杆20100422.dwg
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A3-蜗轮20100422.dwg
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A4-电机架20100422.dwg
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三自由度机械手计算说明书201004022.doc
1、度的确定第四章电机的计算和选型第节步进电机概述感应子式步进电机特点二驱动控制系统组成第二节步进电机的计算及选型提升机构步进电机的计算及选型二伸缩机构步进电机的计算及选型第三节涡轮蜗杆电机的计算及选型电机的计算及选型二联轴器的计算及选型第五章接近开关及限位开关的选型第节接近开关的工作原理及选型接近开关概述二接近开关的选型第二节限位开关的工作原理及选型第六章机械手控制系统设计第节的基本概念产生和发展过程二的应用领域三的发展趋势四的特点五的分类第二节的工作原理梯形图编辑二梯形图的格式三梯形图编程格式的特点第三节的选型及外部接线图设计结论致谢参考文献附录附录二第章绪论工业机器人是机械技术电子技术与计算机技术有机结合在起形成的种机电体化的产品，从其诞生起就受到人们的关心与重视。经过几十年的发展，目前工业机器人技术已经很成熟。工业机器。
2、工业面貌。机械手是机器人的操作机，是机器人完成各种任务的执行机构。本文主要针对生产线上的自动化设计了个三自由度搬运机械手，实现生产的自动化。减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产率。该机械手采用电机驱动，实现了伸缩升降旋转等动作。为了现实这些动作，采用部件设计，分别实现这些动作。比如了为实现伸缩这个动作，设计了个水平伸缩机构。把各个部件的独立运动协调起来，形成了个有规则运动系统。各个部件的联接，先铸造出个合格的机械本体，把各个部件安装在机械本体上，形成个机器。控制系统采用控制。关键词三自由度四传动效率的计算五刚度验算第三章齿轮传动比的设计计算第节提升机构齿轮箱传动比计算第二节伸缩机构齿轮箱传动比计算第三节涡轮蜗杆传动的设计计算面接触疲劳强度设计二涡轮蜗杆的主要参数和几何尺寸设计三齿根弯曲疲劳强度的校核四精度等级公差和表面粗糙。
3、珠丝杠螺母副的设计首先要选择结构类型，确定滚珠循环方式，滚珠丝杠副的预紧方式。结构类型确定以后，再计算和确定其他技术参数，包括公称直径,导程，滚珠丝杠的工作圈数，列数，精度等级等。滚珠的循环方式可分为外循环和内循环两大类，外循环又分为螺旋槽式和插管式。滚珠丝杠副的预紧方法有双螺母垫片式预紧，双螺母螺纹式预紧，双螺母齿差式预紧，单螺母变导程预紧，以及过盈预紧等。滚珠丝杠副是由丝杠螺母滚珠等零件组成的机械元件，其作用是将旋转运动转变为直线运动或将直线运动转变为旋转运动，它是传统滑动丝杠的进步延伸发展。这发展的深刻意义如同滚动轴承对滑动轴承所带来得改变样。滚珠丝杠副因优良的摩擦特性使其广泛的运用于各种工业设备精密仪器精密数控机床。尤其是近年来，滚珠丝杠副作为数控机床直线驱动执行单元，在机床行业得到广泛运用，极大的推动了机床行业的。
4、及抛光领域。工作单元还可以配备各种上料方式如带视频装置可抓取随机摆放的工件，或以旋转台摆放，或以传送带摆放等等。工作单元可以处理的最大负荷为。适宜加工的金属材料为铝镁合金铜铅铸铁等。可以代替至少四个工人的工作量。编程软件将以往小时编程时间缩减为分钟，为小批量多品种的工件提供最好的解决方案。意沃乐公司除此以外最常涉足的领域还有用于压铸单元车铣中心单元复合机床单元零件抛光单元上的各种机械人应用等等。随着社会的不断发展和进步，势必劳动力的成本将越来越高，对环保及安全的要求将越来越严，所以工业机器人的应用必将与时俱进。而且，由机器人干出的工件，譬如说打磨，其零件的致性肯定比人工来得好，因此欧洲有些名牌汽车制造商甚至对些零件的些工步，规定必须由机器人来操作。由此看来，工业机器人在机床上的应用会将越来越广。第二章滚珠丝杠螺母副的选型滚。
5、国家在政策上鼓励企业在技术投入和技术改造方面应用国产工业机器人。同时转变现有的机制，建立以适应市场经济所需的工业机器人的产业基地。其次，在国家的科技发展规划中，应继续对工业机器人的研究开发和应用关键基础部件的研究和产品化给予支持，形成产品和自动化制造装备同步协调发展的新局面。第三，结合我国的国情，加强我国工业机器人应用工程的开发，使之与国民经济的发展密切相结合。经过近十年的努力，我国在工业机器人应用工程的开发方面已具有相当的实力，已有支了解企业的需求，能开发出符合实际使用条件应用工程，成本低，服务及时，具备与国外公司的竞争能力，因此加强工业机器人应用工程的开发，并围绕应用工程的需要进行工业机器人新产品的开发，使之具有定的规模化生产能力，这样可以促进我国企业的技术进步和提高竞争力，同时工业机器人的应用也可形成具有定规模的产业。
6、数控化发展。这些都取决于其具有以下几个方面的优良特性由于滚珠丝杠副运转顺滑消除轴向间隙以及制造的致性，采用多套滚珠丝杠副方案驱动同装置或多个相同部件时，可获得很好的同步工作。传动效率高定位精度高传动可逆性使用寿命长同步性能好第节提升机构滚珠丝杠副的计算及选型计算进提升率引力作用在丝杠上的提升率引力主要包括工作在上升时移动件的重量及其作用在导轨上的摩擦力。因而其数值大小和导轨的型式有关。计算公式如下矩形导轨燕尾形导轨三角形或综合导轨式中重力在各方向上的分力水平工作台重力考虑颠覆力矩影响的实验系数在正常情况下，可取以下数值矩形导轨燕尾三角形或综合导轨上列摩擦系数均是指滑动导轨。设计的铣床自动装卸料机械手的最大抓取重量为，机械手伸缩机构总重量，水平机构工作台重量，提升机构工作臂重量。显然在最底点上升时丝杠受力最大，此时此设计中选。
7、。如果说世纪年代机床创新的最大成就是发明并联机床的话，那么当今工业机器人在机床上的应用已成为发展的大趋向。机器人与机床相结合，以往主要是解决工件自动上下料搬运问题，致使机床得以无人化小时连续运转。如擅长专机制作的意大利公司，他们比较成熟地将缸体及缸盖生产线中的零件搬运，设计成由机器人完成。当然，对工件的抛光打磨清洗及其它脏累活也是机器人表现的舞台。去年月在汉诺威展览会上，工业机器人的应用非常抢眼，而且它应用的领域也在扩大。然而在这次展览会上，值得机器人应用是当今机床发展的大趋向提的是号馆意大利意沃乐公司，这个欧洲最大的机器人应用与集成公司，他们的台机器人修边倒角装置特别引人注目。该机器人可以装夹工具对主轴上零件修边去毛刺，甚至机器人可以加装动力源用刀具对零件进行加工，因此它已将机械人传统的搬运喷漆焊接工作范围扩展到了金属切。
8、矩形导轨二计算最大动负载选用滚珠丝杠副的直径时必须保证在定轴向负载作用下，丝杠在回转万转后，在它的滚道上不产生点蚀现象，这个轴向负载的最大值即称为滚珠丝杠能承受的最大动负载，可用下式计算式中寿命，为转为个单位，丝杠转速用下式计算为最大负载条件下的进给速度丝杠的导程，使用寿命般运转系数，见表表运转系数运转状态运转系数无冲击运转般运转有冲击运转该设计的最大负载条件下的进给速度为，丝杠导程初选，运转状态为般运转，三滚珠丝杠螺母副的选型查阅数控机床课程设计指导书附录表可采用列圈外循环螺纹预紧滚珠丝杠副，额定动载荷为，可满足要求，选定精度等级为级。四传动效率的计算滚珠丝杠螺母副的传动效率式中丝杠螺旋长升角摩擦角，滚珠丝杠副的滚动摩擦系数，其摩擦角约等于。五刚度验算先画出提升机构丝杠支承方式草图如图所示。最大牵引力为.，支承间距为，丝。
9、经过多年的研制和应用，目前在工业机器人的些机种方面，如喷漆机器人焊接机器人搬运机器人装配机器人和特种机器人都有了长足的进步，基本掌握了工业机器人的设计制造技术和机器人应用中单元和生产线的设计制造技术，有了支具有定水平的技术队伍，奠定了我国独立自主发展机器人产业的基础。但是，我国工业机器人在总体技术上与国外先进水平相比还有很大差距，仅相当于国外九十年代中期的水平。目前工业机器人的生产规模仍然不大，多数是单件小批生产，关键配套的单元部件和器件始终处于进口状态，工业机器人的性价比较低。我国整体装备制造水平不高，制约了我国工业机器人产业的形成和实现规模化的发展。尽管中国工业机器人的需求在逐年增加，但要能为用户提供高质价廉的工业机器人商品，目前在我国尚有较长的路程。首先为了促进中国工业机器人产业的发展，必须在以市场需求为主的前提下，。
10、杠螺母及轴承均进行预紧，预紧力为最大轴向负载的。图提升机构系统计算简图丝杠拉伸或压缩变形量查数控机床课程设计指导书图，根据，查出，可算出由于两端均采用向心推力球轴承，且丝杠又进行了预拉伸，故其拉压刚度可以提高倍，其实际变形量为二滚珠与螺纹滚道间的接触变形查数控机床课程设计指导书图，系列列.圈滚珠和螺纹滚道接触变形量因进行了预紧，三支承滚珠丝杠轴承的轴向接触变形采用推力球轴承，滚动体直径.，滚动体数量上式中轴承所受轴向载荷轴承滚动体数目轴承滚动体直径因施加预紧力，故根据以上计算小于定位精度。第二节伸缩机构滚珠丝杠副的计算及选型计算进伸缩率引力作用在丝杠上的伸缩率引力主要包括工作在伸缩移动件的重量及其作用在导轨上的摩擦力。式中为滑动摩擦系数，二计算最大动负载选用滚珠丝杠副的直径时必须保证在定轴向负载作用下，丝杠在回转万转后，在。
11、国家在政策上鼓励企业在技术投入和技术改造方面应用国产工业机器人。同时转变现有的机制，建立以适应市场经济所需的工业机器人的产业基地。其次，在国家的科技发展规划中，应继续对工业机器人的研究开发和应用关键基础部件的研究和产品化给予支持，形成产品和自动化制造装备同步协调发展的新局面。第三，结合我国的国情，加强我国工业机器人应用工程的开发，使之与国民经济的发展密切相结合。经过近十年的努力，我国在工业机器人应用工程的开发方面已具有相当的实力，已有支了解企业的需求，能开发出符合实际使用条件应用工程，成本低，服务及时，具备与国外公司的竞争能力，因此加强工业机器人应用工程的开发，并围绕应用工程的需要进行工业机器人新产品的开发，使之具有定的规模化生产能力，这样可以促进我国企业的技术进步和提高竞争力，同时工业机器人的应用也可形成具有定规模的产业。
12、它的滚道上不产生点蚀现象，这个轴向负载的最大值即称为滚珠丝杠能承受的最大动负载，可用下式计算式中寿命，为转为个单位，丝杠转速用下式计算为最大负载条件下的进给速度丝杠的导程，使用寿命般运转系数，见表该设计的最大负载条件下的速度为，丝杠导程初选，运转状态为般运转，三滚珠丝杠螺母副的选型可采用，列圈外循环螺纹预紧滚珠丝杠副，额定动载荷为，可满足要求，选定精度等级为级。四传动效率的计算滚珠丝杠螺母副的传动效率式中丝杠螺旋长升角摩擦角，滚珠丝杠副的滚动摩擦系数，其摩擦角约等于。五刚度验算先画出提升机构丝杠支承方式草图如图所示。伸缩机构丝杠计算草图最大牵引力为.，支承间距为，丝杠螺母及轴承均进行预紧，预紧力为最大轴向负载的。由于牵引力很小无需进行刚度验算。表及滚珠丝杠几和参数名称符号螺纹滚道公称直径导程接触角钢球直径．滚道法面半径．偏。
参考资料：
三自由度机械手设计