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摘要基于任务说明书所给出的设计要求，本文通过参考大量中外论文、教材、手册等文献，完成了机器人的总体以及大臂系统设计。在坐标系的选择上该喷涂机器人采用多关节型的坐标形式，并采用步进电机作为该喷涂机器人的驱动方式。机器人大臂和小臂系统利用滚珠丝杆完成大小臂的传动。在平衡方式的选择上，大臂采用结构简单质量较轻的弹簧机构实现大臂平衡，小臂则采用平行四边形机构。在大臂系统的设计环节，首先选定了大臂体的材料,形状以及尺寸，然后通过计算选取合适的电机、滚珠丝杠以及弹簧实现喷涂机器人大臂的工作，并完成了滚珠丝杆的校核。最后利用CAD软件，完成机器人总装图、大臂零件装配图，以及重要零件图的绘制。60831
关键词 喷涂机器人 大臂系统 滚珠丝杠 步进电机
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Design of A Spray-coating Robot The Design Of the Big Arm System
Abstract
Based on the requirement given by the design task , I complete the system designing of the spray-coating robot as well as the designing of the big arm system . Multi-joint coordinate is used as the coordinate system , step motor is used to drive the robot .The swinging of the big arm and small arm is achieved through the ball screw. In the choice of the balance system of the robot , the big arm system accept as it is simple and light. In the designing of the big arm system, the choice of the material of the big arm as well as the designing of the shape and size is completed. The appropriate step motor, ball screw and spring was selected by calculating. Finally the robot arm assembly diagram and parts assembly diagram and critical parts of the big arm is mapped out by the CAD software.
Keywords Spray-coating robot Big arm system Ball screw Step motor
1 引言 1
2 喷涂机器人概述 3
2.1 喷涂机器人技术简介 4
2.2 喷漆机器人 4
2.3喷漆机器人发展历史与现状 4
2.4 喷漆机器人发展趋势 5
3 喷漆机器人总体方案设计 7
3.1坐标形式设计 7
3.2驱动方式设计 10
3.3 传动方式设计 15
3.4 平衡方式设计 15
3.5 总体结构设计 17
4 喷漆机器人大臂系统设计 20
4.1大臂臂长设计计算 22
4.2大臂形状设计计算 26
4.3大臂驱动环节设计计算 30
4.4大臂传动环节设计计算 34
4.5大臂平衡机构设计计算 34
结 论 38
致 谢 39
参考文献 40
1 引言
喷漆机器人又可称为喷涂机器人，是指能够进行自动喷漆以及其他类型涂料的工业机器人。由于其具有柔性大，喷涂质量高，材料使用率高等优点，喷涂机器人被广泛应用于汽车，仪表，电器等部门的喷涂作业。喷涂机器人于上世纪70年代初在国外被引进使用，并在80年代开始在欧美等国家逐渐得到广泛应用。国内近年来也以及逐步开始了喷涂机器人的设计制造[1]。