工业机器人工装设计
工业机械手设计(机械系统设计)
机械手的手部设计：
手部设计基本要求： （1） 应具有适当的夹紧力和驱动力。应当考虑到在 一定的夹紧力下，不同的传动机构所需的驱动力大小 是不同的。 （2） 手指应具有一定的张开范围，手指应该具有足 够的开闭角度（手指从张开到闭合绕支点所转过的角 度），以便于抓取工件。 （3） 要求结构紧凑、重量轻、效率高，在保证本身 刚度、强度的前提下，尽可能使结构紧凑、重量轻， 以利于减轻手臂的负载。 （4） 应保证手抓的夹机械手主要由4个大部件和5个液压缸组成： 手部：采用一个直线液压缸，通过机构运动实现 手抓的张合。 腕部：采用一个回转液压缸实现手部回转180° 臂部：采用直线缸来实现手臂平动1.2m。
机身：采用一个直线缸和一个回转缸来实现手臂 升降和回转。
驱动机构的选择：
根据动力源的不同, 工业机械手的驱动机构大致 可分为液压、气动、电动和机械驱动等四类。 液压机构驱动机械手,结构简单、尺寸紧凑、重 量轻、控制方便，驱动力大等优点。 因此，本系统的驱动方案选择液压驱动。
按照设计要求，机械手要实现手臂180度的回转运动， 实现手臂的回转运动机构一般设计在机身处。为了设计出合理 的运动机构，就要综合考虑，分析。 机身承载着手臂，做回转，升降运动，是机械手的重要组成部 分。
常用的机身结构：
回转缸置于升降之下的结构。这种结构优点是能承受较大 偏重力矩。其缺点是回转运动传动路线长，花键轴的变形对回 转精度的影响较大。 回转缸置于升降之上的结构。这种结构采用单缸活塞杆， 内部导向，结构紧凑。但回转缸与臂部一起升降，运动部件较 大。 活塞缸和齿条齿轮机构。手臂的回转运动是通过齿条齿轮 机构来实现：齿条的往复运动带动与手臂连接的齿轮作往复回 转，从而使手臂左右摆动。 本系统采用回转缸置于升降缸之上的机身结构。
机器人焊接夹具的设计要点分析
机器人焊接夹具的设计要点分析刘继乐摘要：当前，我国正在大力发展焊接机器人，最为典型的代表就是富士康集团，其已经采用了大量的焊接机器人，从而大大提高了生产效率。
由此可见，焊接机器人在当今制造行业当中具有十分重要的作用，而当前焊接夹具则是通过标准化、柔性化以及快捷化的基础上，然后再降低成本，从而使得焊接夹具越来越普及，在柔性焊接机器人当中得到了广泛使用。
随着计算机、通信技术、网络技术的发展，使得焊接机器人的发展突飞猛进，当前正在朝着高效率、高速度、高精度方向发展。
关键词：工业机器人；焊接夹具；柔性化设计随着经济的不断发展，机械工业也发生了较大变化，产品的生命周期越来越短，新产品层出不穷的发展，人们需要各种各样的产品，新产品的更换速度越来越快，这就要求生产制造行业要尽可能的在较短的时间内完成生产，同时新产品的数量往往不高。
从这个角度上来说，柔性焊接机器人将成为未来的一种发展趋势，因此对于焊接夹具来说，也要求较高，这就要求我们不断提高焊接夹具的精度、稳定性才能够通过柔性焊接机器人来满足用户的需求，才能够提高制造企业的竞争力。
1焊接夹具的介绍焊接夹具是机械加工当中必不可少的基础工具。
我们在设计焊接工装的时候，就要正确按章和固定每一个零部件，这也是采用焊接机器人的重要条件。
一个工件的焊接精度高低，一个重要因素就是焊接工装的合理性、安装方式等，这些都是直接决定焊接工艺的质量，对于焊接的成本有着十分重要的影响，通常来说，焊接工装的成本对于整个生产系统来说，约占1/10-1/5左右焊接机器人除了焊接主体之外，还必须要用到焊接工装夹具，因为它可以将焊件精准的定位，方便焊接的进行利保证精度，有助于提高产品质量，同时还可以减轻工人的劳动量作为焊接机器人的工装夹具，自然不像其他设备那么简单，必须要符合一定的设计要求才能予以应用。
焊接机器人的工装夹具除了具有上述特性之外，在自动化、机械化等方面都起着非常重要的作用，是焊接工作能实现高速、高效、精密、复合、智能、环保等目标的关键所在。
工业机器人的三维造型与设计一体化教程
设计案例二：驱动系统优化
总结词
驱动系统是工业机器人的重要组成部分，其 优化可以显著提高机器人的性能。
详细描述
驱动系统优化的目标是提高机器人的运动速 度、精度和稳定性。这需要对驱动系统的各 个组成部分进行详细的分析和优化，包括电 机、减速器、传动装置等。此外，还需要考 虑驱动系统的能源效率和散热性能。
长寿命
工业机器人通常需要连续工作很长时间，因此要求零件具有 较长的使用寿命。
零件分类与特点
可靠性
工业机器人需要在各种复杂的环境下 稳定工作，因此要求零件具有高的可 靠性。
可维护性
为了降低使用成本，工业机器人的零 件应具有良好的可维护性，便于维修 和更换。
02
工业机器人主要零件设计
连接件设计
总结词
需求。
零件分类与特点
驱动部件
如伺服电机、减速器等，用于驱动机器人关节运动。
传动部件
如齿轮、链条、传动轴等，用于传递运动和动力。
零件分类与特点
感知部件
如传感器、摄像头等，用于获取机器人工作环境和自身状态的信息。
执行部件
如夹具、工具等，用于执行具体的作业任务。
零件分类与特点
高精度
工业机器人需要高精度的零件来保证其运动精度和作业精度 。
保证机器人在各种工作条件下稳 定运行。
设计原则与目标
安全性
确保机器人的使用不会对人员和环境 造成伤害。
经济性
在满足性能要求的前提下，降低制造 成本。
设计原则与目标
01
设计目标
02
03
04
提高机器人的作业效率。
Hale Waihona Puke 优化机器人的结构，使其更易 于制造、维护和使用。
工业机器人工装设计课件02夹取式搬运机器人工作站工装设计
２.３ 知识准备
• 依据我们的实验和ＡＢＢ 官方给出的推荐, ＡＢＢ ＩＲＢ １４１０ 机器人也适用于自动化装配、点胶、涂胶、密封、物料上下料、小件 搬运等, 而且这款机器人还有一个非常大的优势, 循径精度达到±０. ０５ ｍｍ, 所以对于精密装配工作也毫不逊色。
• 该型工业机器人工作范围如图２ －１７ 所示, 机器人手腕法兰盘接口 尺寸和承载分别如图２ －１８ 和图２ －１９ 所示, 主要参数如表２ －１ 所示, 最大载荷为５ ｋｇ, 作业半径为１ ４４４ ｍｍ。
• 任务１ 夹取式搬运机器人末端执行器设计 • 本任务利用工业机器人进的末端执行器采用夹取式取料手。 为了满足夹取式末端执 行器与工业机器人腕部法兰之间的机械连接,以及夹取式末端执行器 与工业机器人之间的气动和电气连接, 需要进行上下料工作站工业机 器人末端夹具码垛抓手的设计, 以及配套气缸和导轨的选型。 • １.码垛抓手设计
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２.３ 知识准备
• • 高移动速度, 低噪声。 • • 全密封式油封。 • • 可互换式设计。 • • 绿色环保产品。 • ３. ＡＢＢＡ 直线导轨编号说明 • 导轨的编号说明如图２ －２４ 所示。 • ４. ＡＢＢＡ ＢＲＨ１５Ｂ 直线导轨外形尺寸和相关参数 • ＡＢＢＡ ＢＲＨ１５Ｂ 外形尺寸如图２ －２５ 所示, 相关参数如表
基准、气缸编号说明和应用场合; • ５.能够分析码垛机器人工作站搬运工艺;
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２.２ 教学目的
• ６.能够根据码垛搬运工艺进行机器人选型; • ７.能够对多类型码垛机器人末端执行器(抓手) 进行工装设计; • ８.能够设计工件预定位装置; • ９.能够进行夹取式码垛机器人工作站的合理布局。
２ －２、表２ －３ 所示。
六自由度机械手重载搬运机器人本体结构设计(全套CAD图纸)
全套设计通过答辩优秀CAD图纸QQ 36396305XX学院毕业设计说明书(论文)作者: 学号：学院(系):专业:题目: 重载搬运机器人本体结构设计【六自由度机械手】2015 年5月全套设计通过答辩优秀CAD图纸QQ 36396305毕业设计说明书（论文）中文摘要机械手是一种典型的机电一体化产品，搬运机械手是机械手研究领域的热点。
研究搬运机械手需要结合机械、电子、信息论、人工智能、生物学以及计算机等诸多学科知识，同时其自身的发展也促进了这些学科的发展。
本文对一种使用在搬运机械手的结构进行设计，并完成总装配图和零件图的绘制。
要求对机械手模型进行力学分析，估算各关节所需转矩和功率，完成电机和减速器的选型。
其次从电机和减速器的连接和固定出发，设计关节结构，并对机构中的重要连接件进行强度校核。
关键词：结构设计，机器臂，关节型机械手，结构分析毕业设计说明书（论文）外文摘要目录1 绪论 (1)1.1 引言 (2)1.2 搬运机械手研究概况 (3)1.2.1 国外研究现状 (3)1.2.2 国内研究现状 (4)1.4 搬运机械手的总体结构 (5)1.5 主要内容 (5)2 总体方案设计 (6)2.1 机械手工程概述 (6)2.2 工业机械手总体设计方案论述 (7)2.3 机械手机械传动原理 (8)2.4 机械手总体方案设计 (8)2.5 本章小结 (10)3 机械手大臂结构设计 (1)3.1 大臂部结构设计的基本要求 (1)3.2 大臂部结构设计 (2)3.3 大臂电机及减速器选型 (2)3.4 减速器参数的计算 (3)3.5承载能力的计算 (7)3.5.1 柔轮齿面的接触强度的计算 (7)3.5.2 柔轮疲劳强度的计算 (7)3.6 轴的计算校核 (8)3.7 大臂的平衡设计 (11)3.7.1 弹簧的受力分析 (11)3.7.2 弹簧的设计计算 (14)4机械手小臂结构设计 (18)4.1 腕部设计 (18)4.2 小臂部结构设计 (31)4.3 小臂电机及减速器选型 (31)4.3.1.传动结构形式的选择 (32)4.3.2.几何参数的计算 (32)4.4 凸轮波发生器及其薄壁轴承的计算 (33)4.4.1柔轮齿面的接触强度的计算 (34)4.4.2柔轮疲劳强度的计算 (35)4.5 轴结构尺寸设计 (36)4.6 轴的受力分析及计算 (36)4.7 轴承的寿命校核 (37)5机械手机身结构设计.......................................................................... 错误!未定义书签。
《工业机器人工装设计》结课报告
《工业机器人工装设计》结课报告根据课程特点与内容，课程期末考核采用结课报告的形式，包括知识任务与实践任务两部分。
一、知识任务（50分）1.简述夹具的组成与各部分的功能。
（5分）答：夹具通常由定位元件、夹紧装置、对刀引导元件、分度装置、连接元件以及夹具体等组成功能：定位元件：确定工件在夹具中的正确位置；对刀引导元件：确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向；分度装置：使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类；夹具体：作为夹具底座等。
2.解释六点定位原理、完全定位与不完全定位、过定位与欠定位（5分）六点定位原理：是指工件在空间具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度。
因此，要完全确定工件的位置，就必须消除这六个自由度，通常用六个支承点（即定位元件）来限制工件的六个自由度，其中每一个支承点限制相应的一个自由度。
完全定位：工件的六个自由度全部被夹具中的定位元件所限制，而在夹具中占有完全确定的惟一位置，称为完全定位。
不完全定位：在定位过程中，根据加工要求，没有必要限制工件的全部自由度，允许有一个或几个自由度不被限制的定位过定位：工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为过定位。
当过定位导致工件或定位元件变形，影响加工精度时，应该严禁采用。
但当过定位并不影响加工精度，反而对提高加工精度有利时，也可以采用。
各类钳加工和机加工都会用到。
欠定位：按照加工要求应该限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位。
欠定位是不允许的。
因为欠定位保证不了加工要求。
3.简述夹紧机构的组成、常用的夹紧机构。
（5分）组成：接受原始作用力的机构、中间传力机构、夹紧元件例：斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构、铰链夹紧机构、定心、对中夹紧机构、联动夹紧机构4.简述定位基准选择的原则。
（5分）答：分为粗基准选择原则（选择重要表面作为粗基准；选择不加工表面作为粗基准；选择加工余量最小的表面为粗基准；选择定位可靠、装夹方便、面积较大的表面为粗基准；粗基准在同一自由度方向上只能使用一次）和精基准选择原则（基准重合原则；基准统一原则；互为基准原则；自为基准原则；工件装夹方便、重复定位精度高）5.分析下图夹具的定位元件及其限制的自由度、夹具的工作过程。
智能制造系统中机器人工装夹具的设计
智能制造系统中机器人工装夹具的设计摘要：文章主要是分析了设计工装夹具检测系统的方案，在此基础上通过实验来检测工装夹具系统的应用性，望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键字：工装夹具；模块；系统；设计前言当前科学技术的不断发展，使得机器人已被广泛应用在许多领域中。
工装夹具是机器人中重要的组成部分，其的智能化程度会直接影响到机器人的使用性能，为此文章主要是对智能制造系统中机器人工装夹具的设计展开了研究和探讨。
1设计工装夹具检测系统的方案装配工装夹具的工作看似简单，实际上，装配工装夹具的实际操作看似简单，但却非常复杂。
它涉及很多问题。
不仅可以很好地完成信号输出和传输，而且还可以很好地完成，但在远离机器的装配测试中，有必要制定完善的检测系统和设计科学的模型方案。
检测系统分为四个部分：部件测量系统、气动模块测量系统、电气模块测量系统、模块连接测量系统等。
在实际测试中，首先在设备架上组装气动和电气模块，然后将气动模块与气动部件连接，用电气元件连接电气模块，完成安装的每个驱动设备的模块，然后安装工具固定装置进入相应的模块，然后分别连接其他相关模块和管道，然后执行设备测试。
1.1 工装组件系统在实际装配过程中，夹具设备应安装在机器人的第六轴上，其运行轨道应由机器人的关节运动控制，并且由于相关元件和线的限制，其运行位置具有上限。
因此，为可以更好地了解夹具的特定操作并分析夹具工作中可能的问题，需要检测和测试，夹具的组件系统设计在机器人的第四、第五和第六轴上。
通过模拟每个接头的操作，检测工装夹具的操作轨迹和状态，并为电缆布局准备电缆固定框架。
工装夹具连接至第六根轴，并组装至其非委托零件，以定位工装夹具的轴向运动。
1.2 气动模块测定系统在机器人设备中，夹具需要一个驱动装置来控制，以及检测夹具气动模式的最佳方法是气动模式检测系统。
通过在此模式下调试设备，我们可以分析整个系统电路是否正常，以完成整个检测索引。
夹具的气动电路通过空气源三态，节流阀，三个位置五向电磁阀，圆筒，真空发电机和吸盘。
工业机器人机器人本体设计分析
工业机器人机器人本体设计分析声明：本文内容信息来源于公开渠道，对文中内容的准确性、完整性、及时性或可靠性不作任何保证。
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一、机器人结构设计机器人的结构设计是指针对特定任务和工作环境，对机器人的外形、连接方式、关节结构等进行设计和优化的过程。
合理的机器人结构设计能够提高机器人的功能性、灵活性和稳定性，从而更好地完成各种任务。
下面将从机器人的外形设计、连接方式设计以及关节结构设计三个方面详细论述机器人结构设计相关内容。
（一）外形设计1、外形尺寸设计：机器人的外形尺寸设计需要考虑到工作空间的限制以及任务的需求。
合理的外形尺寸设计可以使机器人在狭小的空间内自由移动，并且能够达到所需的工作范围。
2、外形材料选择：机器人的外形材料选择应考虑到机器人的使用环境和任务特点。
例如，在潮湿的环境中工作的机器人可以选择防水材料，而在高温环境中工作的机器人则需要选择耐高温材料。
3、外形形状设计：机器人的外形形状设计既要满足机器人的运动需求，又要符合人类对机器人的认知和接受。
因此，外形形状设计需要考虑到机器人的动态特性和人机交互的需求。
（二）连接方式设计1、运动连接方式设计：机器人的运动连接方式包括传动装置、连接结构等。
传动装置的设计应满足机器人的工作要求，如速度、精度、承载能力等。
连接结构的设计应具有稳定性和刚度，以确保机器人在高速和大力矩下不发生松动或变形。
2、电气连接方式设计：机器人的电气连接方式包括电缆布线、接插件等。
电缆布线的设计应考虑到机器人的自由度和运动范围，并保证电缆的可靠性和耐久性。
接插件的选择和布局应方便维护和更换。
3、通讯连接方式设计：机器人的通讯连接方式包括传感器和控制系统之间的通讯方式。
合理的通讯连接方式可以提高机器人的响应速度和数据传输效率，从而提高机器人的工作效率和稳定性。
（三）关节结构设计1、关节类型选择：关节是机器人身体各部分连接起来并实现运动的重要组成部分。
工业机器人结构设计【含全套CAD图纸和WORD说明书】
工业机器人结构设计00(陕理工机械工程学院机自专业000班，陕西汉中 723003)指导教师：000［摘要]本文简要介绍了工业机器人的概念，机器手硬件和软件的组成，即plc控制的机械手的系统工作原理,机械手各个部件的整体尺寸设计，plc控制的特点.本文对机械手进行总体方案设计，确定了机械手的坐标形式和自由度,确定了机械手的技术参数。
同时设计了机械手的夹持式手部结构，设计了机械手的手腕结构,计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩。
设计了机械手的手臂结构.利用可编程序控制器对机械手进行控制，选取了合适的plc型号，根据机械手的工作流程制订了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图,并绘制了可编程序控制器的控制程序。
[关键词］工业机器人机械手The Industrial robot design000(Grade00,Class00,Major Mechanical Design，Manufacturing and Automation，415Dept。
，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723003，Shaanxi）Tutor:000Abstract This paper introduces the concept of the composition of industrial robots，robot hardware and software, system working principle that plc manipulator control, the overall size of the various components of the robot design, plc control characteristics. In this paper，the robot overall program design，to determine the coordinates of the robot forms and degrees of freedom to determine the technical parameters of the robot. While the design of the hand gripping structure of the robot type，the design of the structure of the robot wrist，the wrist required to calculate the rotation of the driving torque and driving torque of the rotary cylinder。
工业机器人工装夹具检测系统设计研究
工业机器人工装夹具检测系统设计研究【摘要】工业机器人具有高精度、高效率的特点，在工装夹具检测中有着广泛的应用。
本文对传统工装夹具检测方法进行了分析，探讨了工业机器人在工装夹具检测中的具体应用及设计方法。
针对设计系统时遇到的问题，本文还对系统硬件和软件设计进行了深入研究与实现。
通过对工业机器人工装夹具检测系统设计研究的意义和未来发展方向展望，总结了本文的研究成果和意义。
通过本文的研究，可以为工业机器人工装夹具检测系统的设计与研究提供一定的参考和指导，促进工业自动化生产的发展。
【关键词】工业机器人、工装夹具、检测系统、设计研究、传统方法、应用、硬件设计、软件设计、意义、未来方向、总结1. 引言1.1 工业机器人工装夹具检测系统设计研究工业机器人工装夹具检测系统设计是现代制造业中一个重要的领域，随着工业机器人应用的不断发展，对工装夹具的精准检测需求也日益增加。
传统的工装夹具检测方法存在着效率低、准确性不高的问题，因此需要引入工业机器人来提高检测效率和精度。
工业机器人在工装夹具检测中的应用主要包括利用机器人的高精度定位和灵活性，结合相应的传感器和图像处理技术，实现对工装夹具的自动化检测。
通过将工业机器人与检测系统相结合，可以实现对工装夹具的各项参数进行准确检测，提高生产过程中的效率和产品质量。
工业机器人工装夹具检测系统设计方法的探讨包括系统结构设计、传感器选择、数据采集和处理算法等方面。
通过合理设计系统硬件和软件，并且进行有效的集成，可以实现一个高效、准确的工装夹具检测系统。
系统的稳定性和可靠性也是设计过程中需要考虑的重要因素。
工业机器人工装夹具检测系统设计研究对于提高制造业生产效率、降低成本、提高产品质量具有重要意义。
通过不断的技术研究和创新，工业机器人工装夹具检测系统的设计将迎来更加广阔的发展前景。
2. 正文2.1 传统工装夹具检测方法分析传统工装夹具检测方法是工业生产中非常重要的环节，通过对工装夹具进行检测，可以确保产品的质量和生产效率。
简要说明工业机器人的工装设计项目实施流程
简要说明工业机器人的工装设计项目实施流程
内容:
工业机器人的工装设计项目实施流程一般可以分为以下几个阶段: 1.需求分析阶段。
根据产品的工艺要求,分析机器人的作业内容,确定工装的主要功能和设计参数。
2.方案设计阶段。
根据分析结果,确定工装的结构形式、定位方式、夹持方式等,完成工装的整体设计方案。
3.详细设计阶段。
进行工装的零部件设计、力学分析、运动学分析等,完善工装的结构尺寸、选择标准件等细节。
4.制造和调试阶段。
制作工装的零部件,装配和调试工装,确保其运动精度满足要求。
5.现场安装和验证阶段。
将工装安装在机器人工作站,连接机器人和其它辅助设备,验证工装设计是否符合作业要求。
6.运行维护阶段。
工装投入生产运行后,需要定期维护保养,确保其使用寿命。
以上简要概述了工业机器人工装设计项目从需求分析到运行维护的典型实施流程和主要内容。
实际操作中可以根据具体情况进行适当调整或优化。
工业自动化中的自动化工装设计与应用
包装自动化
总结词
自动化工装在包装自动化中能够实现快速、精准和自动化的包装，提高包装效率和产品附加值。
详细描述
包装自动化是工业自动化中的重要环节。通过自动化工装，可以实现快速、精准和自动化的包装。自 动化工装能够大幅提高包装效率，缩短包装周期，降低包装成本。此外，自动化工装还可以实现个性 化的包装，提高产品附加值，增强市场竞争力。
特点
自动化工装具有高效、高精度、 高可靠性、可重复性等优点，能 够大幅提高生产效率和产品质量 。
自动化工装的重要性
01
02
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提高生产效率
自动化工装能够大幅提高 生产效率，减少人工干预 ，降低生产成本。
保证产品质量
自动化工装的精密度和可 靠性高，能够保证产品质 量的稳定性和一致性。
提升企业竞争力
采用自动化工装能够提高 企业的生产能力和竞争力 ，使企业在激烈的市场竞 争中占据优势。
有限元分析
用于分析结构的强度和刚度。
3D打印技术
用于快速原型制造和验证设计 。
03
CATALOGUE
自动化工装的应用场景与优势
生产线自动化
总结词
通过自动化工装，生产线可以实现高效、精准和连续的生产，提高生产效率和产品质量 。
详细描述
自动化工装在生产线自动化中发挥着关键作用。它们可以根据生产需求进行快速调整， 实现高效的生产流程。自动化工装能够精准地完成一系列重复性工作，减少人工操作误 差，提高产品质量。此外，自动化工装还可以实现连续生产，提高生产效率，降低生产
05
CATALOGUE
自动化工装的实际案例分析
案例一：生产线自动化工装的优化设计
总结词
提高生产效率、降低人工成本
机器人工装夹具的设计及其应用研究
机器人工装夹具的设计及其应用研究第一章：引言随着现代工业的不断发展，机器人技术在工业领域的应用越来越广泛。
机器人工装夹具作为机器人操作的关键工具，其设计与应用也成为了工业自动化领域的研究重点之一。
本文旨在探讨机器人工装夹具的设计和应用，从技术和应用两个方面对相关技术进行深入分析。
第二章：机器人工装夹具的设计2.1 夹具的种类和结构机器人工装夹具的种类和结构多种多样，设计者需要选择适合自己机器人的型号和特点的夹具。
按照操作方式可以分为手动夹具、气动夹具和液压夹具三种，其结构又可以分为开合式夹具、邮票式夹具和万向夹具等。
2.2 夹具的材料与制造工艺夹具的材料和制造工艺对夹具的质量和寿命有着至关重要的影响。
夹具的材料一般采用高强度合金或工程塑料，制造工艺则采用精密数控加工或3D打印等先进技术。
2.3 夹具的控制系统夹具的控制系统是夹具设计中的重要组成部分，包括传感器、控制器、执行器等。
机器人工装夹具的控制系统应该具备高精度、高稳定性和大容量等特点，以满足机器人自动化生产的需求。
第三章：机器人工装夹具的应用3.1 机器人喷漆操作夹具在汽车制造等工业领域中，喷漆是一个重要的环节。
机器人工装夹具可以帮助机器人完成喷涂操作，不仅提高了生产线效率，且喷涂质量更加稳定。
3.2 机器人焊接操作夹具在工业生产中，焊接是一个不可或缺的过程。
机器人工装夹具可以帮助机器人精准掌握焊接操作，提高焊接质量和生产效率。
3.3 机器人组装夹具在电子产品制造行业，机器人组装储存主板、显示屏、键盘、电源、喇叭等部件，机器人工装夹具可以帮助机器人完成组装任务，提高生产效率和组装质量。
第四章：机器人工装夹具的市场前景机器人工装夹具作为机器人自动化生产的重要工具，有着广泛的市场需求。
随着人工智能、自动化和机器人技术的不断进步，机器人工装夹具的应用也将更加广泛。
预计未来几年，机器人工装夹具的市场需求将呈现一定的增长趋势。
第五章：结论机器人工装夹具的设计和应用对机器人自动化生产的发展有着积极的促进作用。
工业机器人设计(含全套CAD图纸)
工业机器人设计（含全套CAD图纸）工业机器人设计摘要在生产过程工业机械手是模拟人手动作的机械设备，它可以替代人工搬运重物或单调，在高粉尘，高温，有毒，易燃，放射性和其他相对较差的工作环境。
机器人可用于在生产过程中的自动化抓住并移动工件自动化设备，它是在生产过程的机械化和自动化，开发出一种新的类型的设备。
近年来，随着电子技术，特别是计算机的广泛使用机器人的开发和生产的高科技领域已成为迅速发展起来的一项新兴技术，它更促进机器人的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。
机械手能够代替人类完成危险、减轻人类劳动强度、重复枯燥的工作，提高劳动生产力。
本设计是关于三自由度的圆柱形机械手。
利用Auto CAD软件对制件进行设计绘图。
其包括夹持器、小臂、大臂和底座。
明确合理的设计思路，确定了机械手工作原理并对然夹持器、气缸、步进电机、轴承进行了校核计算并附带了简图并对零件的质量、重心、惯性主轴和惯性力矩进行辅助设计计算，可以大大减轻在设计过程中繁琐计算及校核步骤。
关键字:机械手，气缸，校核。
IIIAbstractIndustrial manipulator is the mechanical equipment which is used in the production process and simulate to the behave of hands withelectrical integration. It can carry heavy objects and work in the harsh environment which is high temperature, poisonous ,full of dust,flammable and combustible monotonous and full of radioactive substance instead of people. Manipulator is a automatic device which is used in the automatic production process and it can carry and move things. It is a new device which is developed in the mechanization and automatic production process. In recent years , with the widely used of electronic technique especially the electronic computer. The research and production of robot has became a new technology which is developing rapidly in the high-tech industry . It promotes the development of manipulator. It makes the combination of the manipulator with mechanization and automation become easier . Manipulator can complete the dangerous and boring work instead of people. It can reduce labour intensity of people and raise the labour productivity .This design is a cylindrical manipulator which is related to delta degrees of freedom. It designs and draws the picture with Auto cad software ,it includes holder, a small arm, the big arm and the base. The clear and reasonable thinking determines the working principle of the manipulator . This also checks and calculates the holder, cylinder, stepper motor and bearing. Apart from this , it contains some pictures and design and measure the quality , barycentre principal axis ofinertia and force of parts. It can greatly reduce the complicated calculation and check in the design process.Keywords: robot, cylinder, checkingIV目录摘要 (III)ABSTRACT ............................................................... .... IV 目录 ..................................................................... ... V 1 绪论 ......................................................................1 1.1 本课题研究的内容和意义 ................................................. 1 1.2 国内外发展概况 ......................................................... 1 1.3 工业机械手设计内容 (2)1.4 机械手设计的作用 ....................................................... 2 1.5 工业机械手的分类和组成 ................................................. 2 2手部的设计 (5)2.1 机械手设计参数和运动方案 (5)2.1.1 运动方案 (5)2.1.2 驱动系统和位置检测装置的选择: ..................................... 5 2.2 手部设计的结构和计算 (6)2.2.1 机械手的基本要求 ................................................... 6 2.3 手部力的计算 .. (7)2.3.1 夹紧力的计算 (7)2.3.2 手爪驱动气缸的设计 (8)2.3.3 手部误差的分析 .................................................... 10 3 机械手臂的设计 ........................................................... 12 3.1 机械小臂设计 ..........................................................123.1.1 小臂驱动力的计算 (12)3.1.2 小臂驱动气缸的设计 (13),3.1.3 气缸筒壁厚的计算 (14)3.1.4 气缸的选用 (14)3.1.5 校核活塞的稳定性 (14)3.1.6 小臂刚度校核 (15)3.1.7 端盖的连接方式及强度计算 .......................................... 15 3.2 大臂的结构设计 (16)3.2.1 大臂的结构和要求 (16)3.2.2 驱动力的计算 (17)3.2.3 大臂驱动气缸的设计 (17)3.2.4 气缸的选择 (18)3.2.5 校核活塞的稳定性 (18)大臂刚度校核 .......................................................18 3.2.64 驱动系统设计 ............................................................. 20 4.1 轴承的设计 ............................................................204.1.1 轴承的选择 (20)轴承的计算: .......................................................20 4.1.24.1.3 轴承的寿命校核: (21)电机的基本情况和选择 .................................................. 22 4.24.2.1 电机的选则与计算 (22)4.2.2 注意事项 (23)4.2.3 工作原理 (23)4.2.4 步进电机的特点 ..................................................... 24 4.3 谐波减速器 (24)4.3.1 谐波减速器的简介 (24)4.3.2 谐波减速器的设计 ................................................... 25 4.4 腰座的结构 ............................................................ 26 5 总结 (27)致谢 ....................................................................28 参考文献 ...................................................................29 附录 .....................................................................30VI工业机器人设计1 绪论1.1 本课题研究的内容和意义机械工业是国民的基本部分。
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《工业机器人工装设计》教学大纲一、项目的性质、地位与任务本项目是工业机器人技术的专业核心课，是一门既有夹具设计理论又有较强实用性的专业技术课，为学生学习后续课程完成课程设计等奠定基础。
在自动控制程度越来越高的趋势下，对工装夹具设计提出了更高的要求。
与机器人的配合形式出现在现代工业生产中，常见的用法是机床上下料、工件拆码垛、焊接、研磨等自动化无人工厂中。
本课程通过对工装夹具中夹具设计、电气控制的学习，培养学生的工装设计能力和应用能力。
项目的主要任务：通过学习工装夹具的定位元件（确定工件在夹具中的正确位置）、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类）、连接元件以及夹具体（夹具底座）等设计方案；理解焊接、码垛等机器人工装夹具，掌握工业机器人常用的夹具设计方案，并能独立设计工装夹具。
二、教学基本要求通过本项目的学习，应达到以下要求：1.能设计简单的工装夹具体2.根据实际生产要求，分析并设计或改进工业机器人工装夹具。
3.能灵活进行工装夹具的电气控制设计并安装调试三、教学学时分配表第一部分焊接机器人结构和基本编程操作任务一第一章焊接机器人介绍……4学时本任务教学目的和要求：了解焊接机器人的基本结构，理解机器人工作远看i，掌握机器人的安全操作要求。
重点和难点：焊接机器人的基本结构。
第一节焊接机器人技术参数及规格一、机器人本体二、机器人焊接电源三、焊接机器人设备构成第二节机器人工作原理一、控制原理和动作原理二、机器人示教再现三、机器人运动数据第三节机器人安全条例及操作规程一、机器人安全条例二、机器人操作规程实训项目1 更换焊丝（4学时）（1）目的要求：通过对焊丝进行更换，掌握焊丝的更换手法。
（2）掌握要点：焊丝更换的步骤和注意事项（3）实验内容：以ABB焊接机器人为实训设备，在焊接机器人上进行焊丝更换。
任务二第二章示教器使用……2学时本任务教学目的和要求：掌握示教器的功能。
重点和难点：示教器的使用。
第一节示教器主要功能一、认识示教器二、示教器开关及按钮三、显示窗口及菜单图标第二节示教器的操作一、示教器持握姿势二、示教器屏幕上的操作三、在线帮助系统实训项目2 机器人对点练习……4学时（1）目的要求：通过示教器的手动操作，熟练示教器的点动操作。
（2）掌握要点：示教器的使用方法和使用守则（3）实验内容：以ABB焊接机器人为实训设备，利用示教器对机器人进行点动控制练习。
任务三第三章示教（Teach）模式……4学时本任务教学目的和要求：通过示教模式的操作，了解其基本编程方法。
重点和难点：在示教模式下进行编程的方法。
第一节示教模式的操作一、闭合伺服电源二、移动机器人三、转换坐标系第二节示教编程方法一、示教编程的操作流程二、插补概念和示教点三、直线示教四、圆弧示教五、直线摆动示教六、圆弧摆动示教七、跟踪操作八、其他编辑功能九、示教误差第三节示教编程工作案例实训项目3 机器人焊字……6学时（1）目的要求：通过示教器的编程，实现焊接机器人焊字操作。
（2）掌握要点：示教器编程（3）实验内容：以ABB焊接机器人为实训设备，焊接给定的字体。
任务四第四章弧焊机器人与编程……2学时本任务教学目的和要求：通过robotstudio软件进行编程仿真。
重点和难点：robotstudio软件的使用。
第一节弧焊机器人系统及指令第二节平板堆焊与编程实训项目4 板与圆管焊接……6学时（1）目的要求：通过板与圆管焊接的焊接过程，掌握基本的焊接编程和焊接工艺。
（2）掌握要点：板与圆管焊接的工艺（3）实验内容：以ABB焊接机器人为实训设备，对板与圆管焊缝进行编程，并焊接。
任务五第五章典型接头的焊接与编程……4学时本任务教学目的和要求：以典型接口为例，对焊接机器人进行编程。
重点和难点：根据实际的接口进行机器人编程。
第一节平板对接接头的焊接与编程第二节圆管对接接头的焊接与编程实训项目5 圆管对接焊接……4学时（1）目的要求：通过圆管对接焊接的操作，掌握圆管对接的工艺方法和编程。
（2）掌握要点：圆管对接焊接的编程及注意事项（3）实验内容：以ABB焊接机器人为实训设备，先分析工艺方法，然后编写焊接程序，进而圆管对接焊缝焊接。
任务六第六章工业机器人的离线编程……4学时本任务教学目的和要求：通过robotstudio软件对工业机器人进行离线编程仿真。
重点和难点：离线编程的仿真。
实训项目6 平板对接对层焊……6学时（1）目的要求：通过平板对接焊接的操作，掌握平板对接的工艺方法和编程。
（2）掌握要点：平板对接焊接的编程及注意事项（3）实验内容：以ABB焊接机器人为实训设备，先分析工艺方法，然后编写焊接程序，进而平板对接焊缝焊接。
任务七第七章等离子弧切割机器人与编程……4学时本任务教学目的和要求：等离子弧切割机器人的基本操作和焊接编程。
重点和难点：编程系统指令的灵活运用。
第一节等离子弧切割机器人系统及指令第二节L形钢板切割与编程实训项目7 焊缝平移……6学时（1）目的要求：通过焊缝平移焊接的操作，掌握焊缝平移焊接的工艺方法和编程。
（2）掌握要点：焊缝平移焊接的编程及注意事项（3）实验内容：以ABB焊接机器人为实训设备，先分析工艺方法，然后编写焊接程序，进而焊缝平移焊接。
任务八第八章机器人设备日常检查与保养……2学时本任务教学目的和要求：了解机器人日常检查与保养，掌握保养手法锻炼。
重点和难点：焊枪检查、送丝机构检查保养。
第一节机器人日常检查与保养一、机器人本体检查与保养二、控制装置及示教器检查与保养三、连接电缆检查与保养第二节焊机日常检查与保养一、焊接电源检查与保养二、焊枪检查与保养三、送丝机检查与保养实训项目8 机器人操作综合能力测试……4学时（1）目的要求：通过机器人操作考试，掌握焊接机器人的编程及操作（2）掌握要点：机器人综合能力运用（3）实验内容：以ABB焊接机器人为考核设备，测试学生机器人综合运用的能力。
第二部分工业机器人工装设计任务九绪论……2学时本任务教学目的和要求：了解焊接工装的组成分类，掌握工装特点和工装设计原则。
重点和难点：工装设计的原则。
一、焊接工装的组成与分类二、焊接工装的作用三、焊接工装的特点四、焊接机械装备的设计原则和应注意的问题五、焊接工装与焊接生产过程低成本机械化和自动化任务十第一章焊件的定位原理及定位器设计……4学时本任务教学目的和要求：了解焊件的定位原则，常用的定位器，熟练掌握工装夹具定位方案。
重点和难点：工装夹具定位方案的设计方法。
第一节焊件的定位原则一、六点定则原理二、焊件在夹具中的定位方法三、 N-2-1定位原理第二节定位方法及定位器与夹具体一、基准的概念二、焊件以平面定位三、焊件以圆孔定位四、焊件以外圆柱定位五、组合表面的定位六、型面的定位七、定位器八、夹具体第三节焊接工装夹具定位方案的设计方法及步骤一、定位基准的确定二、定位器结构及布局的确定三、定位原理的应用四、确定定位器的材料及技术要求任务十一第二章焊接工装夹具……8学时本任务教学目的和要求：了解夹具装置的组成分类，掌握焊件夹紧力的计算，掌握常见的几种夹紧机构的应用。
重点和难点：常见夹紧机构的特点和应用方面。
第一节对夹紧装置的基本要求一、夹紧装置的组成二、夹紧装置的分类三、夹紧装置的基本要求第二节焊件所需夹紧力的确定一、板材焊接时夹紧力的确定二、梁式构件焊接时所需夹紧力的确定三、定位及夹紧符号的标注第三节手动夹紧机构一、手动夹紧机构的分类及特点二、楔块夹紧机构三、螺旋夹紧机构四、圆偏心夹紧机构五、弹簧夹紧机构第四节复合夹紧机构一、杠杆夹紧机构二、杠杆-铰链夹紧机构三、偏心轮-杠杆夹紧机构第五节柔性夹紧机构一、柔性夹具二、组合夹具三、专用夹具四、焊接专用组合夹具实例分析任务十二第三章焊接工装夹具的动力装置……6学时本任务教学目的和要求：掌握焊接工装夹具的气压传动、液压传动、磁力、真空、电动夹紧装置。
重点和难点：各种动力装置的使用。
第一节气压传动装置一、气压传动系统的特点二、汽缸的类型及其出力计算第二节液压传动装置一、液压传动装置的特点二、液压缸的类型及其出力计算第三节气动和液压传动装置的选择第四节磁力、真空夹紧装置一、磁力夹紧装置二、真空夹紧装置第五节电动夹紧装置一、概述二、电动机容量的选择实训项目9 传动装置的认识和操作……6学时（1）目的要求：通过气压传动、液压传动、磁力、真空、电动夹紧装置操作，掌握气压传动、液压传动、磁力、真空、电动夹紧装置的控制方式及常用的方面。
（2）掌握要点：气压传动、液压传动、磁力、真空、电动夹紧装置的优缺点和应用（3）实验内容：在气压传动、液压传动、磁力、真空、电动夹紧装置相关的实训台进行实训。
任务十三第四章焊接工装夹具的设计方法……4学时本任务教学目的和要求：掌握焊接工装夹具的设计原则和步骤。
重点和难点：焊接工装夹具的设计原则和步骤。
第一节焊接工装夹具的设计原则一、工艺性原则二、经济性原则三、可靠性原则四、艺术性原则第二节焊接工装夹具的设计步骤与内容一、焊接工装夹具的设计步骤二、装配及焊接夹具的设计任务十四第五章焊接变位机械……4学时本任务教学目的和要求：了解焊接变位机械的分类，掌握常用的变位机械。
重点和难点：常用的变位机械的结构。
第一节概述一、焊接变位机械的分类二、焊接变位机械应具备的性能第二节焊件变位机械一、焊接变位机二、焊接滚轮架三、焊接翻转机四、焊接回转台第三节焊机变位机械一、焊接操作机二、电渣焊立架第四节焊工变位机械一、焊工升降台的结构二、焊工升降台的驱动及主要参数三、肘臂式和套筒式焊工升降台任务十五第六章焊接机器人与焊件变位机械……2学时本任务教学目的和要求：了解焊接机器人的基本组成及传动控制特性，掌握焊接机器人用的焊接变位机械。
重点和难点：焊接机器人用的焊接变位机械。
第一节焊接机器人一、焊接机器人概述二、焊接机器人的组成及腕、臂部的传动控制特征三、采用焊接机器人的注意事项第二节焊接机器人用的焊件变位机械一、焊件变位机械与焊接机器人的运动配合及精度二、焊件变位机械的结构及传动三、弧焊机器人焊接工装夹具的设计原则四、焊接机器人工作站应用任务十六第七章焊接工装夹具实例……4学时本任务教学目的和要求：了解汽车焊接夹具的用法，掌握自动化焊接工装设计。
重点和难点：自动化焊接工装设计。
第一节汽车装焊夹具一、汽车装焊夹具的特点二、车门装焊夹具三、车身装焊夹具第二节自动化焊接工装一、汽车消声器纵缝自动化焊接工装二、马鞍埋弧自动焊专机实训项目10 焊接工装夹具的认识……4学时（1）目的要求：通过对多种工装夹具的认知，掌握常用的工装夹具设计。
（2）掌握要点：汽车焊接等工装夹具的设计（3）实验内容：通过多样的工装夹具的分析，对工装夹具设计有更明确的方向。