SCARA工业机器人设计计算说明书.docx

SCARA工业机器人设计计算说明书.docxHarbinInstituteofTechnology综合课程设计Ⅱ报告题目:SCARA工业机器人设计院系:机电工程学院班级:*******姓名:****学号:***********指导教师:***哈尔滨工业大学2017年10月26日综合课程设计(Ⅱ)目录第1章SCARA 机器人简介 1第2章SCARA机器人的总体设计 SCARA 机器人的驱动方式 SCARA 机器人驱动方式的确定 SCARA 机器人的减速器选择 SCARA 机器人传动机构的对比与分析 SCARA 机器人机构杆件参数初定 SCARA 机器人运动空间计算 SCARA 机械臂材料初定 14第3章SCARA 机器人关节元件设计计算 16I综合课程设计(Ⅱ) 滚珠丝杆滚珠花键的计算及选型 计算滚珠丝杆花键的负载 计算滚珠丝杠花键的转速 螺母的选择 计算滚珠丝杠花键的最大动载荷 刚度的验算 计算传动效率 滚珠丝杠花键驱动电机的选择与计算 3轴同步齿形带的设计与选型 确定同步齿形带的计算功率 选定带型和节距 大小带轮齿数及节圆半径。 同步带带速计算 初选中心距 25II综合课程设计(Ⅱ) 带长及齿数确定 基本额定功率 带宽计算 作用于轴上的力计算 4轴同步齿形带的设计与选型 确定同步齿形带的计算功率 选定带型和节距 大小带轮齿数及节圆半径。 同步带带速计算 带长及齿数确定 基本额定功率 带宽计算 作用于轴上的力计算 31第4章1轴和2轴电机及减速器的选择与计算 小臂驱动电机( 2轴)及减速器的计算与选择 ............................................32III综合课程设计(Ⅱ) 大臂驱动电机( 1轴)及减速器的计算与选择 ............................................33第5章刚度校核 37附录1滚珠丝杠花键 38附录2安川伺服电机 40附录3谐波减速器 51参考文献 56IV综合课程设计(Ⅱ)1章SCARA机器人简介(老师评价:设计的很笨。嘤嘤嘤。。。。。。)SCARA机器人,又称选择顺应性装配机器手臂, 是一种圆柱坐标型的特殊类型的工业机器人。SCARA机器人有3个旋转关节,其轴线相互平行,在平面内进行定位和定向。另一个关节是移动关节,用于完成末端件在垂直于平面的运动。手腕参考点的位置是由两旋转关节的角位移 φ1和φ2,及移动关节的位移 z决定的,即 p=f(φ1,φ2,z),如图所示。这类机器人的结构轻便、响应快,例如Adept1·用于平面定位,垂直方向进行装配的作业。 1978年,日本山梨大学牧野洋发明 SCARA,该机器人具有四个轴和四个运动自由度, (包括沿X,Y,Z方向的平移和绕 Z轴的旋转自由度)。SCARA系统在x,y方向上具有顺从性,而在 Z轴方向具有良好的刚度,此特性特别适合于装配工作,例如将一个圆头针插入一个圆孔,故 SCARA系统首先大量用于装配印刷电路板和电子零部件; SCARA的另一个特点是其串接的两杆结构,类似人的手臂,可以伸进有限空间中作业然后收回,适合1综合课程设计(Ⅱ)于搬动和取放物件,如集成电路板等。如今SCARA机器人还广泛应用于塑料工业、 汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等领域。它的主要职能是搬取零件和装配工作。它的第一个轴和第二个轴具有转动特性,第三和第四个轴可以根据工作的需要的不同,制造成相应多种不同的形态,并且一个具有转动、另一个具有线性移动的特性。由于其具有特定的形状,决定了其工作范围类似于一个扇形区域。SCARA机器人可以被制造成各种大小, 最常见的工作半径在 100毫米至1000毫米之间,此类的SCARA机器人的净载重量在 1千克至200千克之间。2综合课程设计(Ⅱ)第2章SCARA机器人的总体设计SCARA机器人之所以能够在平面内灵活定位, 依靠的是三个轴线相互平行的旋转关节。同理,之所以能够在垂直方向上定位是因为拥有一个移动自由度。SCARA机器人的1个移动自由度和 3个旋转自由度使其