喷漆机器人的设计摘要危险。工业机器人由于动作程序和运动位置或轨迹可灵活改变，又有较多的运动自由度，能够迅速改变作业内容，满足生产要求，因此，特别使用于产品改型品种变化以及多品种混合生产线的场合。例如在制造汽车车身点焊点数变化，还是在同条线上多中车型混合生产的情况，工业机器人都能适应。工业机器人作为小批或中批量生产自动化工具最能发挥效用，它担任材料装卸和搬运工作。在更换不同种类零件时，调整既快又容易。在多品种零件加工的柔性生产系统中，工业机器人起着重要的作用。日本从年以后慢慢转向多品种中小批量生产方式，而工业机器人正是迎合这需要，从年进入普及应用阶段。因此，日本人称年为“工业机器人普及元年”。日本近年来提出了革命的口号。就是指工厂自动化办公室自动化和家庭自动化。在工厂自动化中个重要内容就是发展柔性制造系统。它是由多台与电子计算机直接相连的数控机床机器人搬运小车和自动化仓库组成，通过接口进行数值控制，是种具有灵活性的自动化生产线，它可实现多品种中等批量生产自动化。采用工业机器人后可明显提高劳动生产率和降低成本。例如，日本山崎机械公司采用个机器人与数控机床加工单元组成的生产精密机床的自动化系统，由中央计算机控制全部生产过程，天就能完成过去未采用机器人时三个月的生产任务，两年内即可收回全部投资美元。美国通用电气公司为机车制造厂制造的柔性加工系统，生产效率提高倍。日本富士电机公司建成的电机厂，每月生产伺服电机主轴电机等万台，采用机器人后，生产效率提高倍。采用机器人可以节省材料和能源消耗，这点也是很清楚的。例如在喷漆中可以防止漆雾的飞溅，减少涂料损失般可节约油漆，同时也节约了空调的能耗。又如，在轧钢过程中，如果人工进行开坯初轧去除表面缺陷的工作时，需要把钢坯温度由冷却到，而在热轧时还要再将坯料加热到，无形中多耗费了大量热能。而用机器人去除缺陷，则不需要降温和重新升温的过程，因此显著节省了能耗。另方面，当采用专用自动机时，如果产品改型，就要增加大量改造费用和时间。如果采用通用数控机床配以机器人，便可通过改变工作程序的方法，容易地得到解决，节省了费用和时间。产品质量的提高带来了可观的经济效果。如日本先驱者电子公司采用台机器人装电子线路板，由于产品质量稳定和提高，不合格率明显下降，生产成本降低了。除上述社会经济因素外，工业机器人的发展，还与电子技术和微型计算机等控制技术的进步有关。由于这些技术的采用以及机器人技术的不断改进，机器人产品的性能功能及可靠性都得到了提高，而且成本下降，从而促进了工业机器人的推广应用。研究工业机器人目的由于喷漆造成空气中有大量的化学物质气体和悬浮颗粒．因而对人的身体极为有害。尽管采取劳动保护措施和营养补助，但它对人体的损害是难以改变的事实。我国从事喷涂业的人数超过万，全世界在这种岗位上的人就更多了。如何解决这个问题呢人们自然想到了喷漆的自动化和喷漆机器人。采用喷漆机器人不但可以改善劳动环境，而且提高了产品的质量和稳定性，减少了废品的数量，降低了漆量和能量的消耗，提高了劳动生产率。尤其当机器人对外形复杂的产品进行喷漆时，不会造成任何遗漏，也不会出现喷得厚薄不勾的现象，因为喷漆的角度部位时间轨迹等，都早已在计算机中规定好了。随着现代产品更注重个性化发展，汽车除了色彩不同外，还要求有不同的图案，这样，用机器人按照图案编程和自动换色来喷漆，将有着极大的优越性。这样的机器人不愧为多采的喷漆匠。可以想见，更多的“多彩的喷漆匠将帮助人娄从那些有害的工作环境中解脱出来，更好地装点人类多彩的空间。第章喷漆机器人的方案设计.确定驱动系统工业机器人的驱动系统是直接驱动整个运动部件动作的机构，对工业机器人的性能和功能影响很大。如果没有有效的伺服驱动系统，无论机器人具有多么高的智慧和优越的传感系统，也是无济于事的。工业机器人的动作自由度多，运动速度较快，驱动元件本身大多是安装在活动机架上的。这些特点要求工业机器人驱动系统的设计必须做到外型小重量轻工作平稳可靠。另外，由于工业机器人能任意多点定位，工作程序又灵活多变，所以在些比较复杂的机器人中，通常采用伺服系统。目前，工业机器人的驱动方式主要有液压电动气动三种。电动驱动方式具有以下特点动力源简单负荷较小速度低无需配管维修使用方便使用寿命长。此外，由于近年来采用新型磁性材料，伺服电机的特性得到提高，同时又研制出采用电子线路的稳定性好效率高的电驱动方式。这种驱动方式和控制系统信号致，又便于和计算机连接，能实现精密控制，可适用于程序复杂运动轨迹要求严格的工业机器人。因此，综合考虑后决定采用电动驱动方式。.确定驱动机型和自由度工业机器人的操作机有多种类型，因关节型机器人有许多的优点，且结构设计简单，对于这次喷漆机器人的设计决定采用关节型设计，又因喷漆机器人的负荷较小，速度低，通常个自由度即可进行工作，因此采用自由度的关节型机器人。.确定传动方式齿轮传动是机械传动中最重要的传动之，形式很多，应用广泛，传递的功率可达近十万千瓦，圆周速度可达。因此本次喷漆机器人的设计中可以采用齿轮传动圆柱圆柱齿轮,或圆锥圆柱齿轮传动的形式。齿轮传动还有以下特点效率高在常用的机械传动中，以齿轮传动的效率为最高。如级圆柱齿轮传动的效率可达。这对大功率传动十分重要，因为即使效率只提高，也有很大的经济意义。结构紧凑在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间尺寸般较小。液压传动虽然功率较大，但体积也较齿轮传动大，且液压传动的制造成本较贵，对于本次喷漆机器人，由于所负载的重量不大，且需要的体积尽可能小。当然，对于气动传动方式来说，虽然体积较小，但由于它的传动精度不高，传动不易控制，故在这里不考虑它。工作可靠寿命长设计制造正确合理使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可达二十年，这也是其他传动形式不能比拟的。尤其是对于本次的喷漆机器人，因它的工作环境恶劣在喷漆环境，温度较高，空气污染严重等，故采用齿轮传动是最佳的方案。传动比稳定传动