1、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。

2、样仿照第级齿轮传动的计算过程得到该齿轮传动结构的有关尺寸见表。表第三级齿轮参数表齿数中心距.分度圆直径.齿顶圆直径齿根圆直径各齿轮轴的设计轴Ⅰ的设计选择材料确定许用应力轴的材料钢，调质处理，许用应力轴Ⅰ的受力分析小齿轮直径大齿轮直径轴传递功率.轴的转速轴的转距•齿轮的圆周力.齿轮的径向力•.钢的材料系数则有.考虑到轴上有键槽等因素可取轴的最小直径，同时也是为了配套查找标准件的方便。轴Ⅱ的设计选择材料确定许用应力轴的材料选钢，调质处理，。许用应力轴的受力分析大齿轮直径小齿轮直径轴传递功率.轴的转速轴的转距•大齿轮的圆周力.大齿轮的径向力•.小齿轮的圆周力小齿轮的径向力•.估计轴的最小直径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。

3、产的需要。现代社会用户对产品的要求不仅是数量上不断增长，更重要的是对品种规格的要求多样化，而且是层出不穷，不断发展。这就迫使制造厂必须不断改进产品，增加花色品种，以满足用户的各种需求，否则，就有在市场竞争中被淘汰的危险。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。

4、入公式.验算圆周速度.计算齿宽•求载荷系数使用系数.动载系数.假定齿间载荷分配系数.齿向载荷分配系数按实际载荷系数校核多的分度圆直径计算模数取.确定传动尺寸仿照第级齿轮传动的计算过程得到该齿轮传动结构的有关尺寸见表表第二级齿轮参数表齿数分度圆直径.齿顶圆直径.齿根圆直径齿宽压力角续模数中心距第三级齿轮传动选择材料小齿轮材料为，调质处理，硬度为,大齿轮材料为钢,硬度为,二者材料硬度相差。选小齿轮的齿数，大齿轮的齿数设计计算按齿面接触疲劳强度设计，计算公式为确定公式内的各计算值试选载荷系数.齿宽系数弹性系数.小齿轮接触疲劳强度极限大齿轮接触疲劳强度极限计算循环应力次数取接触疲劳寿命系数失效概率为，安全系数计算工作载荷.Ⅲ•初步求小齿轮直径将上述各值代入公式有.验算圆周速度.计算齿宽•求载荷系数.按实际载荷系数校核多的分度圆直径计算模数取.。确定传动尺寸同。

5、小臂的总重约为，因此决定采取定的平衡措施小臂杆的平衡小臂杆通常采用结构自平衡和重块平衡两种方式。所谓的结构自平衡，就是配置的腕部驱动和传动装置尽量放在关节旋转轴的两边，以达到对关节的重力平衡。哑铃状上臂，就是较好的起到了这作用。但如果臂杆的后部长度无效长度太长，不利于机器人在狭窄环境中工作，所以单采用自平衡对大负荷操作机还很难取得满意的结果.。第章喷漆机器人结构及传动系统设计.底座及腰部设计腰部传动系统设计腰身高为.腰部总负载初步估算约为旋转力矩为估计根据机械设计手册中查得可以选择伺服电机如下电机型号额定功率.额定转距.•额定转速质量.按推荐的传动比的合理范围，级开式圆柱齿轮的传动比为，圆柱圆锥齿轮的传动比为，因此两级齿轮总传动比的合理范围为，而选定的工作转速最大为电机转速为传动比为，所以采机器人通用性灵活性好，能适应产品品种迅速变化的要求，满足柔性。

6、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柱面坐标机器人。柱面坐标机器人主要由垂直柱子水平手臂或机械手和底座构成。水平机械手装在垂直柱子上，能自由伸缩．并可沿。

7、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。传动比稳定传动比的稳定直接影响了喷漆机器人的传动性能，因此它需要有较高的精度，末端位置的控制完全由他的传动性能来决定的。.确定运动杆长和各轴的运动范围经过参考多本参考资料的查看，和机器人作业场所和空间的需要，般在汽车喷漆流水线中的机器人末端执行器的工作位置决定了机器人自身的臂长。在这里可以采取如下方式腰部高为.大臂有效长度为.大臂关节到小臂关节的距。

8、险有害的操作。在人无法接近的地方，或者在长时间工作对人体有害的场所，机器人都不受影响。只要根据工作环境条件进行合理设计，选用适合的材料和结构，工业机器人就可以在异常高温或低温，异常压力和有害气体粉尘放射线作用下，以及冲压灭火等危险环境中胜任工作。如冶炼锻造铸造和热处理车间，温度可达几百度，即使穿防护衣，戴防护面具手套等，人也难以坚持工作。此外，在焊接操作中的弧光高温喷漆,机器人,设计,毕业设计,全套,图纸摘要随着中国加入世贸组织，国内的喷漆行业面临着个非常严峻的问题，就是如何引进国外的先进技术提高生产率，其中就有喷漆机器人技术的引进和开发。在喷漆操作中产生的烟雾有毒气体和灰尘等对人体的健康有影响，另个原因是有些喷漆部位人很难进行操作或者根本不能操作，基于上述的原因国内的厂家迫切需要用喷漆机器人代替人进行喷漆作业。本次设计的“喷漆机器人”就是为了解决这。

9、小臂有效长度为.小臂关节到手腕的距离各部分的运动范围采取如下方案腰回转为大臂摆动为小臂摆动为腕摆动为腕部回转为最大负荷.此机器不仅能用于喷漆作业，还可以用于搬运和装配作业。.确定臂杆结构和平衡方式般操作机有个较复杂的结构件,即底座腰转台支架大臂杆小臂杆和腕部。大小臂杆的结构目前较流行的是中间有多层圆筒形套装梁结构，外形象哑铃，多为焊铸件组合结构。还有就是箱形结构，就整体来说是比较复杂的箱体，多用铸件。为了减轻整机的重量，特别是为了降低关节的力矩，大小臂多用轻合金铝铸件。臂杆的平衡为了减小驱动力矩和增加运动的平稳性，大小臂杆原则上说都要进行平衡。但当负载较小，臂杆的重量较轻，关节力矩不大，驱动装置有足够的容量时，可以省去平衡装置。对于大负荷臂杆，大都设有平衡装置，这次设计就需要有平衡装置。对于喷漆机器人的设计，由于末端执行器喷枪的重量约为，臂杆包括大臂。

10、器人，其所从事的服务工作可使人类生存得更好，使制造业以外的设备工作得更好。军事机器人，用于军事目的，或进攻性的，或防御性的。它又可分为空中军用机器人海洋军用机器人和地面军用机器人。.研究工业机器人的意义和目的研究工业机器人的意义近年来，国外工业机器人的发展非常迅速。据报导，目前世界上生产中使用的机械手和工业机器人总台数已达万台，其中示教再现机器人已达.万台，特别突出的是日本，其工业机器人产值，在四年中，连续以年增长的高速度发展，至年日本已拥有机械手和各种工业机器人万台即占世界的。另据预测，在今后十年中，美国工业机器人台数和产值将会以几何级数增长。欧洲各国也在加快步伐进行机器人的研制和应用。国外为什么要大力发展工业机器人总体来说，是机器人的特点满足了社会生产的需要。现在对工业机器人的特点及其带来的经济社会效益分述如下机器人对环境的适应性强，能代替人从事。

11、问题。该机器人不但能代替人在危险或有毒害的工作环境中稳定的工作，而且它又巧妙地解决了喷漆线中些复杂部位的喷漆。它有五个自由度，运转灵活，手腕的两个自由度控制直接决定了喷漆的质量和效率。这次机器人的总体结构设计是机器人设计中重要的部分，它是根据生产中的实际问题而采取的有效方法，不仅具有理论研究价值，而且具有现实意义。它可以打开我国的机器人生产品种规格多批量小零部件通用化程度低供货周期长成本高，而且质量器人的分类.研究工业机器人的意义和目的研究工业机器人的意义研究工业机器人目的第章喷漆机器人的方案设计.确定驱动系统.确定驱动机型和自由度.确定传动方式.确定运动杆长和各轴的运动范围.确定臂杆结构和平衡方式第章喷漆机器人结构及传动系统设计.底座及腰部设计腰部传动系统设计箱体设计.大臂及小臂设计大臂驱动部分的设计小臂驱动部分的设计选择减速器同步带的设计计算.腕。

12、直柱子上下运动。垂直柱子安装在底座上，并与水平机械手起作为个部件能在底座上移动。这样，这种机器人的工作包迹区间就形成段圆柱面，如图所示。因此，把这种机器人叫做柱面坐标机器人。图柱面坐标机器人球面坐标机器人。这种机器人如图示。它像坦克的炮塔样。机械手能够作里外伸缩移动在垂直平面上摆动以及绕底座在水平面上转动。因此，这种机器人的工作包迹形成球面的部分，并被称为球面坐标机器人。图球面坐标机器人关节式球面坐标机器人。这种机器人主要由底座或躯干上臂和前臂构成。器人的工作包迹形成球面的大部分，称为关节式球面机器人。.按用途分工业机器人按用途和作业类别划分，有焊接机器人冲压机器人浇注机器人搬运机器人装配机器人喷漆机器人切削加工机器人检测机器人采掘机器人水下机器人等。探索机器人，用于进行太空和海洋探亲，也可用于地面和地下探险和探索。服务机器人，种半自主或全自主工作的。

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