施釉机器人工件转台结构设计.doc

学 号：  毕业设计说明书 设计题目：施釉机器人工件转台结构设计 学生姓名： 专业班级： 学 院： 指导教师： 2006年06月16日 目　　录 摘　要 1 Abstract 2 1 绪 论 3 1.1课题的来源 3 1.2机器人概述 3 1.2.1机器人的分类 4 1.3工业机器人的发展 5 1.3.1工业机器人的发展史 5 1.3.2 工业机器人的产业状况 7 1.3.3工业机器人的应用 8 2 施釉机器人工件转台结构方案的确定 13 2.1本文研究的主要内容 13 2.1.1初定设计方案 13 2..1.2作业要求及方案的确定 15 2.1.3 分析作业任务，确定总体结构方案的设计 16 3 设计步骤及主要内容 17 3.1动力源的选择 17 3.1.1汽缸的选择 17 3.1.2电机的选择 17 3.2传动件的设计 19 3.2.1同步带传动设计 19 3.2.2主轴设计 22 3.2.3键的选择及校核 28 3.2.4活塞杆的设计 29 3.3轴承的选择及计算 31 4 三维实体造型及三维仿真 34 4.1 Pro/ENGINEER简介 34 4.2 特征的形式 36 4.3 Pro/ENGNEER的基本模块(Foundation) 36 4.4 运动仿真模块(Motion Simulation Option) 37 4.5建模过程 37 结 论 45 致 谢 46 参考文献 47 摘　要 近年来，各种各样的机器人层出不穷，应用极为广泛。本次设计的施釉机器人就是应用于陶瓷产业的工业机器人，它的主要作用是对半成品陶瓷工件进行施釉加工。 本文是在参考和查阅了国内外大量有关机器人及喷涂机器人设计理论及相关知识的资料、文献和前人的设计经验的基础上，综合了具体作业要求及作业特点，主要研究了施釉机器人的工件转台部分方案的确定，以及各个部分的结构设计和相应的计算。首先，根据该机器人的作业特点及空间要求，确定了一种能将工件顶起并同时使工件连续旋转的转台式构形；其次，按照加工工艺要求及已知部分参数的前提下，确定了该工件转台的各部分的性能参数并进行了虚拟样机设计；再次，通过具体的作业特点及其他性能要求对该结构进行了运动学分析，并根据分析的结果进行总体结构设计；最后，运用PRO/E软件，对该机器人工件转台做三维实体造型和三维仿真。 关键词：转台；三维实体造型；三维仿真  全部设计资料联系小企鹅：229780692 Keywords：turn plate, entity modeling of three dimensions, Simulation of Three dimensional1 绪 论 1.1课题的来源 本设计课题来自指导教师的科研及其学术研究课题。是对指导老师已经研制成功并投入使用的施釉机器人工件转台结构的设计，属工业机器人研究范畴。在该机器人的各个部分当中，工件的转台结构具有重要作用，它负责工件的定位、安装及传送。在查阅了国内外大量的有关机器人及喷涂机器人设计理论及相关知识的资料和文献的基础上，考察了具体作业任务的特点，在此基础上，进行了该转台的方案设计和相关的结构设计。该部分为施釉机器人的第六个自由度——工件转台，施釉机器人主要用于陶瓷产业，它的主要作用是对陶瓷产品进行施釉，属于工业机器人范畴。 1.2机器人概述 机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自60年代初问世以来，经历40年的发展已取得长足的进步。工业机器人在经历了诞生——成长——成熟期后，已成为制造业中不可少的核心装备，世界上有约75万台工业机器人正与工人朋友并肩战斗在各条战线上。喷涂机器人作为机器人家族的后起之秀，由于其用途广泛而大有后来居上之势，仿人形机器人、农业机器人、服务机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、娱乐机器人等各种用途的特种机器人纷纷面世，而且正以飞快的速度向实用化迈进。机器人的出现并高速发展是社会和经济发展的必然，是为了提高社会的生产水平和人类的生活质量，让机器人替人们干那些人干不了、干不好的工作。在现实生活中有些工作会对人体造成伤害，比如喷漆、重物搬运等；有些工作要求质量很高，人难以长时间胜任，比如汽车焊接、精密装配等；有些工作人无法身临其境，比如火山探险、深海探密、空间探索等；有些工作不适合人去干，比如一些恶劣的环境、一些枯燥单调的重复性劳作等；这些都是机器人大显身手的地方。服务机器人还可以为您治病保健、保洁保安；水下机器人可以帮助打捞沉船、铺设电缆；工程机器人可以上山入地、开洞筑路；农业机器人可以耕耘播种、施肥除虫；军用机器人可以冲锋陷阵、排雷排弹…… 广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材