工业喷漆机器人研究及结构设计

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学士学位论文原创性申明
　　　　
　　　本人郑重申明：所呈交的设计（设计）是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本设计（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。
　　　
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 摘  要
　　　随着中国加入世贸组织，国内的喷漆行业面临着一个非常严峻的问题，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，另一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”就是为了解决这些问题。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某些复杂部位的喷漆。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、可靠性不稳定的僵局。
　　　关键词：喷漆机器人；结构设计；大臂；小臂
Abstract
 Following China joining in the WTO, spray-paint of industry in  our country  faces a machine for very rigorous problem whatever introduce into advanced technology to increase productivity，spray-paint robot technology’s introduce into and open out. Smog、toxicant and dust affect God's image health in the course of the spray-paint, to all do harm to the human body to is some to spray-paint the part person very difficult proceeding operation or the root can't operate, base on upper reason that internal factory is a impendence thing that require to use spray-paint robot for replacing man to joining work. The design of the spray-paint robot aim to resolve these problem. It can not only replace the person at the work that dangerous or poisonous harm to inside steady, and it is again skillfully to resolve the spray-paint of some and complicated part of inside of spray-paint line. Two free degree controls that it have five free degrees, revolves is vivid, and the wrist come to a decision the wedding’s quantity with the efficiency. The total construction design of robot of this Arc spray-paint is a Arc spray-paint robot the system inside is extremely important a the part, it is according to the valid method that actual problem within production and then adopt, and not only have the theories research the value, but also have the realistic meaning. it can open the deadlock of our country's robot’s lots of variety standards, little of batch, lowness of part’s general use, the long cycle of supply, the high cost, and that the quality and dependability is unsteadiness.
     Keywords: Paint machine;  structural design;  big arm;  forearm

目  录
摘  要 3
Abstract 4
第1章 引言 5
1.1 背景及意义 5
1.1.1论文选题背景 5
1.1.2论文选题意义 6
1.2 本论文的选题依据和研究内容 6
第2章  喷漆机器人结构及传动系统设计 7
2.1  底座及腰部设计 7
2.1.1  腰部传动系统设计 7
2.1.2  箱体设计 17
2.2  大臂及小臂设计 18
2.2.1  大臂驱动部分的设计 18
2.2.2  小臂驱动部分的设计 24
2.2.3  选择减速器 26
2.2.4  同步带的设计计算 27
2.3  腕部设计 30
第3章  喷漆机器运动仿真分析 31
3.1 机器人运动仿真结构 31
3.2运动仿真分析 32
3.2.1 ProE／Mechanism功能简介 32
3.2.2冗余曲臂和伸缩臂的装配 32
3.2.3数据输入与运动分析 33
3.2.4仿真结果 34
第4章 总  结 35
参考文献 36
致  谢 38