搬运码垛机器人毕业设计.doc

搬运码垛机器人毕业设计
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目录
1 绪论 0
研究背景及意义 0
国内码垛机器人的研究现状 1
码垛机器人的发展趋势 3
2 设计方案 3
设计要求 3
机构组成 4
码垛机器人路径规划 6
3 起升机构设计计算 8
起升机构电机选择 8
起升机构电机容量选择 8
起升机构钢丝绳选择选择与计算 9
钢丝绳绳经的选择 9
卷筒的设计与计算 10
起升机构减速器选择 11
起升机构联轴器的选择 13
4 旋转机构设计计算 14
旋转机构电机选择 14
旋转机构减速器选择 16
旋转机构联轴器的选择 18
旋转机构齿轮传动设计 19
旋转机构齿轮传动强度校核 22
旋转机构轴的设计计算 25
最小轴径确定 25
二轴的结构设计及强度校核 26
二轴上深沟球轴承校核 31
5 堆垛机构设计计算 31
堆垛机构电机选择 31
堆垛机构平台设计 34
槽轮机构设计 34
堆垛机构减速器的选择 35
堆垛机构联轴器的选择 36
堆垛机构轴最小直径计算 37
结论 38
致谢 38
参考文献 39
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绪论
研究背景及意义
随着现代社会科技水平日新月异的变化， 机器人技术已经渗透到人类生活中的方方面面，演着不可替代的角色。机器人是多个学科技术综合而成的产物，其应用程度已经逐渐宽广起来研究机器人已经成为了当今时代的趋势。 机器人的应用状况已经可以作为
权衡一个国家现化程度高低的重要因素。 从机器人工作的环境来对机器人进行分类，大体上能划分成两种，就是工业机器人与特种机器人。工业机器人是一种具有良好性能
的自动化机械装置， 是典型的含有很高科技含量的机电一体化产品。 它在提高产品质量、增加经济效益、提高生产率方面起着重要作用。同时工业机器人的发展情况也是日新月异的，所以研发工业机器人是一件刻不容缓的事情。
码垛是随着物流产业的不断壮大而发展起来的一项高新技术， 其思想是把物品按照一定规律码放在托盘上，从而能够使物品的存放、搬运、转移等活动变成单元化操作，
从而大大提高物流运输的效率。 在物料质量不大、尺寸不大、码垛速度要求不高的情况下，码垛工作都是通过人工来实现的。后来为了减轻工人在码垛时的工作强度，产生了托盘操作机、工业机械手等一些比较简单的机械设施。但是随着人们对码垛速度要求的不断提高，传统的人工码垛方式越来越难以达到人们的要求，这种情况下码垛机器人应运而生。
作为工业机器人典型的一种，码垛机器人技术近几年有着非常快速的发展，这样的发展速度和当今世界制造业的小批量、多种类的发展模式是十分吻合的。码垛机器人有着工作能力强、运行速度快、体积比较小、抓取种类多、应用范围广等特点，从而在市场上备受青睐，正因为这些优点，才使得码垛机器人被普遍应用于制造业、码垛、装配、焊接等诸多操作中。
近年来，袋装物品的需求和产量都十分巨大，进而对袋装物品进行运输的需求也在急剧增长。在我国有大量的袋装物品需要进行码垛、卸垛和运输。目前，对袋装物品的火车运输来讲，火车站台卸车、站台码垛、运输装车、运输卸车、库房码垛等工作一般
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均为人力操作，这样做极大地消耗了人力物力。尤其是在环境比较恶劣的情况下，工作成本会很大且效率比较低。 而结合了机器人技术和码垛技术的码垛机器人既可以大幅度地提高工作效率，又可以大大增强工作过程中的安全性，从而节约了大量的人力资源，有很大的经济和现实意义。
自从上世纪 70 年代码垛领域有了机器人技术的加盟之后，机器人码垛技术取得了
很大的突破，抓取货物类型、抓取速度和运行过程中的精确性、 稳定性都在不停地升级。
码垛机器人的这些优