发布时间 : 星期一 文章多关节SCARA四轴机器人底座设计更新完毕开始阅读
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《机械综合应用设计》课程设计说明书
目录
第1章 绪论 ......................................................................................................... 1 1.1 SCARA工业机器人概述 .................................................................................... 1 1.2 设计的目的与意义 ........................................................................................... 1 1.3 设计任务............................................................................................................ 3 1.4 设计思路............................................................................................................ 4 第2章 底座的设计方案 ....................................................................................... 5 2.1 底座部分的设计方法 ........................................................................................ 5 2.2 设计方案的选择 ................................................................................................ 5 2.2.1 总体传动方案的比较 ................................................................................. 5 2.2.2 驱动电机类型的比较 ................................................................................. 6 2.2.3 减速器类型的比较 ..................................................................................... 7 2.3 机械传动方案的确定 ........................................................................................ 7 第3章 结构设计与计算 ....................................................................................... 9 3.1 大臂关键零部件的计算 ................................................................................... 9 3.1.1 驱动电机的计算和选择 ........................................................................... 10 3.1.2 谐波减速器的计算和选择 ....................................................................... 10 3.2 底座外壳的设计 ............................................................................................. 11 3.3 底座的元器件安装结构 ................................................................................. 11 第4章 强度校核 ................................................................................................ 12 4.1 底座大臂连接强度校核 ................................................................................. 12
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4.2 底座外壳应变 ................................................................................................. 13 第5章 装配关系 ................................................................................................ 14 5.1 底座元器件 ...................................................................................................... 14 5.2 底座具体连接 .................................................................................................. 15 5.2.1 底板的连接 ............................................................................................... 15 5.2.2 谐波减速器的固定 ................................................................................... 16 5.2.3减速器与电机的连接 ................................................................................ 16 5.2.4 后盖的连接 ............................................................................................... 17 5.3其他部件........................................................................................................... 18 第6章 结论 ....................................................................................................... 19 6.1总结 ................................................................................................................. 19 6.2展望 ................................................................................................................. 19 参考文献 ............................................................................................................ 20
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第1章 绪论
1.1 SCARA工业机器人概述
SCARA工业机器人是一种圆柱坐标型的工业机器人。它依靠两个旋转关节实现X-Y平面内的快速定位，依靠一个移动关节和一个旋转关节在Z方向上做伸缩和R方向上做旋转运动。这种结构特性使得scara机器人擅长从一点抓取物体，然后快速的安放到另一点，因此SCARA机器人在自动装配生产线上得到了广泛的应用。它有以下特点：
（1）适应工业场合，能够稳定的长时间无故障运行； （2）能够大批量生产；
（3）价格上适应我国国情，满足企业成本核算需求；
（4）适用于简单、重复的小载荷搬运工位，效率高，节省成本。 它的系统特点如下：
（1）采用众为兴高性能控制器，可控制机器人实现高速点位运动，空间直线插补运动，空间圆弧插补等功能； 系统扩展性强，参数配置简单，易于维护；
（2）基于高性能处理芯片的机器人功能部件保证了系统的实时控制与调度，实现多伺服功能部件的联动与插补；
（3）系统界面简洁大方，提供丰富的显示及监控信息；
（4）机器人语言指令系统简单易学，能满足绝大部分工业需求。
1.2 设计的目的与意义
工业机器人根据机械结构和坐标系特点可分为直角坐标型、圆柱坐标
型、球坐标型和关节坐标型的机器人。关节坐标型机器人的结构类似于人手臂，其位置和姿态完全由旋转运动实现，而平面关节型机器人，即SCARA机器人可看作关节坐标型机器人的特例。
机器人如图1.1、图1.2所示具有四个关节，三个旋转关节轴线相互平行，实现平面内定位和定向，此外，附加一个滑动关节，实现末端件垂直运动。它最显著的特点是在水平方向上的运动具有较大的柔性，而垂直方向具有很强的刚性，这种选择性
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的柔性，被广泛用于高效率的装配、焊接、密封和搬运等领域。同时，它还具有动作快、重复精度高、部件少、多种安装方式、基本免维修等优点。
图1.1 SCARS机器人 图1.2 SCARA机器人简图
目前，应用于装配作业的还有六轴机器人，虽然它可能更加迅速和低廉，但在动作相对简单，而又需要有高产量的环境中，四轴机器人具有绝对优势，因为其运动轨迹为圆柱型，相对运动轨迹成球型的六轴机器人而言，它更加适应那些需要往返运动的工作环境。并且，新一代的机器人，不仅整合了智能技术，更换了流线型部件，而且它能够移动的有效载荷更大，电缆更简介，空间更节省，比如即公司的机器人和最新公布的型重型机器人。