基于四軸多自由度的scara機(jī)器人的流水線設(shè)計(jì)摘要20世紀(jì)以來，由于科學(xué)的不斷進(jìn)步，制造業(yè)的形式千變?nèi)f化，逐漸的從人力向著機(jī)械化發(fā)展、自動化生產(chǎn)，這不僅僅釋放了人們的雙手，同時更加展現(xiàn)了科學(xué)的發(fā)展。現(xiàn)如今，人工智能被廣泛的應(yīng)用到日常的工業(yè)生產(chǎn)中，因此智能生產(chǎn)流水線技術(shù)也隨機(jī)誕生。該生產(chǎn)流水線因其具有高生產(chǎn)效率、低成本、高產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，將會在未來逐步取代人工生產(chǎn)流水線，成為將來工業(yè)發(fā)展方向。本文使用SCARA機(jī)器人進(jìn)行產(chǎn)品加工和零件裝配，使用傳送帶和輔助配置將SCARA機(jī)器人與加工平臺完美結(jié)合，使用氣動傳動和電氣控制系統(tǒng)連接和協(xié)調(diào)整體動作，并按照預(yù)期的規(guī)定完成加工和裝配任務(wù)。關(guān)鍵詞：自動化生產(chǎn)流水線，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，SCARA機(jī)器人目錄TOC\o"1-3"\h\z\u1774第一章緒論 第一章緒論1.1自動化生產(chǎn)線當(dāng)今發(fā)展情況及未來前景20世紀(jì)初期，自動化生產(chǎn)流水線技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，通過近些年的發(fā)展，已經(jīng)逐漸成為多種領(lǐng)域的生產(chǎn)方式。它憑借著低花銷去完成結(jié)構(gòu)性的生產(chǎn)制造，大大的提高生產(chǎn)效率，因而被很多企業(yè)用來日常生產(chǎn)。但是國內(nèi)使用該種生產(chǎn)方式的企業(yè)任然占據(jù)少數(shù)，所以該種生產(chǎn)模式的研究依然需要大量的人力和物力。在工業(yè)制造行業(yè)中，生產(chǎn)效率是權(quán)衡一家企業(yè)以及工廠經(jīng)濟(jì)和管理的重要指標(biāo)。與此同時，國內(nèi)外自動化生產(chǎn)線也經(jīng)歷了另一個發(fā)展：生產(chǎn)產(chǎn)品的準(zhǔn)確性、確保企業(yè)的年收入、減少適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)費(fèi)用已成為這一發(fā)展的核心內(nèi)容。此外，人員和設(shè)備負(fù)荷的相對平衡有助于提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，提高產(chǎn)品合格率和生產(chǎn)效率，從而降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本。從總體來看，自動化生產(chǎn)線優(yōu)點(diǎn)如下：1，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，2，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)時間，3，提高產(chǎn)品質(zhì)量，4，加大企業(yè)所得利潤，5，減輕工作人員工作壓力，6推進(jìn)產(chǎn)品更迭。1.2自動化生產(chǎn)線的發(fā)展方向2000年以來，隨著科學(xué)的進(jìn)去以及人們生活的改善，特別是智能化和自動控制的高速發(fā)展，直接帶動了自動化生產(chǎn)線的快速發(fā)展，該未來發(fā)展方向大體有一下幾個方向：自動化生產(chǎn)線正在向智能化方向發(fā)展自動生產(chǎn)線正朝著一體化發(fā)展。自動生產(chǎn)線正朝著網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。自動化生產(chǎn)線正向規(guī)范化發(fā)展。1.3什么是SCARA機(jī)器人當(dāng)前機(jī)器人的有兩大研發(fā)方向：一個是用于工業(yè)生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人，另外一個是用于服務(wù)的服務(wù)型機(jī)器人。

工業(yè)機(jī)器人主要適用于繁重、動作單一反復(fù)、工作環(huán)境比較危險、并且手工難以做好的特殊場景，幫助人們降低勞動強(qiáng)度，改善了勞動環(huán)境，自動化程度的高效生產(chǎn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。1978年，世界上第一臺SCARA機(jī)器人在日本誕生，因?yàn)槠淞己玫撵`活性，被廣泛應(yīng)用于裝配工作，在裝配作業(yè)中有著很高的效率。

SCARA機(jī)器人除了靈活性以外，同時具有高定位精度和較為良好的性價比。

圖1-1SCARA機(jī)器人本次設(shè)計(jì)選擇使用圖1.2展示的四軸多自由度的scara機(jī)器人，機(jī)器人的機(jī)械手臂通過J1以及J2的聯(lián)合轉(zhuǎn)動來控制工作范圍，之后由J3軸的來控制J4軸實(shí)現(xiàn)上下工作范圍的控制，之后利用安裝在J4前端的吸盤或機(jī)械爪完成相應(yīng)的工作。圖1-2SCARA機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖1.4課題研究內(nèi)容和組織框架1.4.1主要研究內(nèi)容在該篇論文中，主要分析scara機(jī)器人的自動生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該自動生產(chǎn)線組成部分主要包括：兩組scara機(jī)器人（一個吸盤機(jī)器人手臂和一個氣爪機(jī)器人手臂），兩個整體水平排列帶和兩個輔助工作模塊（一個完成沖壓和運(yùn)輸工件1的工作，另一個完成工件2的推動工作）。自動生產(chǎn)線的整體工作布置是：輸送帶配合機(jī)器手臂完成配件的運(yùn)輸及其組裝，工作模塊對配件進(jìn)行加工、移動。本論文重點(diǎn)在兩模塊之間的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，按照其結(jié)構(gòu)機(jī)功能特點(diǎn)，將它們分為沖壓平臺以及推動平臺。通過電動機(jī)，軸承，聯(lián)軸器，轉(zhuǎn)動平臺組成的沖壓平臺，推動平臺可以由推塊，物品放置平臺，汽缸等部分組成。本文描述了工作模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時使用電機(jī)、氣缸以及其他零部件的型號。1.4.2組織結(jié)構(gòu)本文重點(diǎn)對scara機(jī)器人的生產(chǎn)流水線結(jié)構(gòu)進(jìn)行了描述，針對結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、選型、檢查以及裝配過程，可分為以下四個部分：一、介紹課題的由來，社會背景以及當(dāng)下環(huán)境的發(fā)展成果，確定了機(jī)器人的功能結(jié)構(gòu)，工作路徑和未來所需要的發(fā)展方向。二、分析、調(diào)整機(jī)器人總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，制定合理的任務(wù)安排及設(shè)計(jì)方案。三、分析設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，分析了工作模塊設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部分，以及一些零部件的選擇和驗(yàn)證。四、主要總結(jié)了整個生產(chǎn)流水線結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程。第二章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案分析2.1設(shè)計(jì)主要任務(wù)在本次設(shè)計(jì)中，通過兩臺機(jī)器人，以及小型傳送帶之間的配合來完成工件1的沖孔和傳輸功能（圖2-1，工件1為底端直徑49mm，為30mm的圓柱），和工件2的推動（圖2-2，工件2是上半部分直徑為49mm，下半部分直徑為39mm、厚度為5mm的圓柱體）以及兩工件之間組裝。圖2-1工件1圖2-2工件2要完成此次設(shè)計(jì)任務(wù)，可以將總體分為以下兩個方面：第一，設(shè)計(jì)兩個模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及選擇重要零部件，同時對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，確保不會存在結(jié)構(gòu)干擾和協(xié)調(diào)問題。接下來要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行排除，找出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不足，進(jìn)行改進(jìn)。此外，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的科學(xué)性及合理性也是非常重要的因素。各模塊最終結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，將要考慮他們之間的裝配問題，這也是該項(xiàng)設(shè)計(jì)中重要的一環(huán)。2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析在自動化生產(chǎn)流水線中，他的功能比較確定，就是產(chǎn)品通過生產(chǎn)線的傳送，加工和組裝的過程。在確定這些過程的前提上，我們便可以在該生產(chǎn)線上，運(yùn)用小型傳送帶傳送機(jī)構(gòu)與兩臺SCARA機(jī)器人之間相互配合來完成工件1以及工件2的傳送過程，而SCARA機(jī)器人負(fù)責(zé)搬運(yùn)和組裝，之后輸送帶將負(fù)責(zé)運(yùn)輸進(jìn)程，對零部件的加工及其組裝，我們要設(shè)計(jì)工作模塊，以此實(shí)現(xiàn)功能。該運(yùn)動主要由以下幾個步驟組成：（1）SCARA機(jī)器人抓取工件1并將其運(yùn)送到?jīng)_孔處理平臺。（2）輔助沖壓平臺完成工件1的沖壓加工。（3）用吸盤式SCARA機(jī)器人抓住加工后的工件1并將其運(yùn)送到水平傳送帶上。（4）用三爪SCARA機(jī)器人手臂抓住傳送帶上的工件1并將其放入組裝位置。（5）通過輔助推臺將工件2推送至固定位置。（6）最后，三爪SCARA機(jī)器人抓取工件2并配合工件1完成與工件1的組裝工作。針對以上運(yùn)動的分析，我們需要制定以下結(jié)構(gòu)方案：第一個工作模塊將對機(jī)械臂傳輸過來的工件1進(jìn)行沖壓。因?yàn)楣ぜo法使用機(jī)械臂直接將其放置在工件加工位置。所以，需要在模塊的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行換站，模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)為旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，通過和可升降沖壓加工平臺配合來完成工件1的加工處理過程。第二個工作模塊主要用來控制工件2的自動進(jìn)給，使其可以被三爪機(jī)器人手臂順利抓取的要求。工件2的存放以及能否自動進(jìn)給是必須要考慮的功能?？紤]到工件2的形狀特點(diǎn)，決定使用罐裝結(jié)構(gòu)存放，通過推槽和推桿實(shí)現(xiàn)進(jìn)給功能。2.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案經(jīng)過對上面兩個工作模塊的結(jié)構(gòu)分析，做出如下設(shè)計(jì)思路：一、通過所學(xué)知識，使用提供的初始數(shù)據(jù)，查閱相關(guān)資料，總結(jié)自動化流水線全部流程，明確兩個工作模塊的具體結(jié)構(gòu)，選擇所需要的零部件。二、使用CAD等其他繪圖軟件將工作模塊的近似尺寸繪制出來。繪圖結(jié)束后，將所有的零部件組裝，并確定組裝結(jié)構(gòu)正確。三、對工作模塊進(jìn)行調(diào)整，挑選元件和標(biāo)準(zhǔn)件，根據(jù)大小將整個平臺調(diào)整至合適的大小。四、工作模塊設(shè)計(jì)完成后和整個機(jī)器人生產(chǎn)線進(jìn)行組裝。在這之前，我們首先考慮工作模塊同工作平臺如何組裝。五、應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)過程在遇到的未預(yù)估的問題來適當(dāng)調(diào)整結(jié)構(gòu)，最終能夠更好地完成本次設(shè)計(jì)任務(wù)。第三章系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)3.1沖孔模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由通過旋轉(zhuǎn)平臺和沖孔模塊組成的沖孔加工平臺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。圖3-1沖孔模塊總體結(jié)構(gòu)圖3.1.1轉(zhuǎn)動平臺模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)平臺通過電動機(jī)，聯(lián)軸器，轉(zhuǎn)動圓盤，以及底座等組成。電機(jī)軸通過轉(zhuǎn)動帶動圓盤轉(zhuǎn)動，之后通過平臺完成工件轉(zhuǎn)換，完成加工及運(yùn)輸。1、電動機(jī)的選擇電機(jī)根據(jù)電流的不同可以分為直流和交流電動機(jī)?？紤]到整個結(jié)構(gòu)的配合，決定選擇24V直流電動機(jī)作為轉(zhuǎn)動平臺的驅(qū)動。工件選用為直徑49毫米，高度為30毫米的圓柱體，因此轉(zhuǎn)盤選為直徑200毫米，電機(jī)轉(zhuǎn)速>=15r/min，負(fù)載為4kg。此時電轉(zhuǎn)矩及其功率通過計(jì)算公式進(jìn)行估算。圖3-2平臺示意圖圖3-2所示，此結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)J通過查閱“機(jī)械設(shè)計(jì)手冊”可知;M為質(zhì)量，R為半徑，結(jié)果為J=0.2。圓盤的外圈速度，D為直徑，n為轉(zhuǎn)速 ，得出V=0.157m/s。轉(zhuǎn)矩T的計(jì)算公式為，將所得數(shù)據(jù)帶入得出T=0.314N·M;然后計(jì)算出相應(yīng)功率，最后得出功率P=0.49344W。考慮到平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要的電動機(jī)轉(zhuǎn)速相對較慢，因此直接選擇直流減速機(jī)。通過查閱相關(guān)信息，選用“JGY370蝸輪蝸桿直流減速機(jī)”，如圖3-3所示，電機(jī)具體參數(shù)見表3-1。圖3-3電機(jī)外型及主要尺寸圖表3-1電機(jī)參數(shù)電壓空載負(fù)載轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)減速器重量范圍額定轉(zhuǎn)速電流轉(zhuǎn)速電流轉(zhuǎn)矩功率扭矩電流減速比單位Rangevoltrpmmarpmmakg.cmwkg.cmma1:00g12-26v2461546060.5240.3588170轉(zhuǎn)動平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮到電機(jī)的型號等原因可能影響結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確性，因此調(diào)整轉(zhuǎn)動平臺的整體結(jié)構(gòu)，操作過程如下：1）電機(jī)如何聯(lián)接轉(zhuǎn)盤的問題。首先選擇法蘭聯(lián)軸器將上述兩個部分進(jìn)行連接。此外，聯(lián)軸器同圓盤固定也可以保證圓盤的平衡性及其對軸的受力作用。圓盤與電機(jī)中間部分具有一定的固定和支撐作用，所以將軸承座放置在底座上來固定軸承，也可以用來支撐平面。由于軸承連接了法蘭聯(lián)軸器，軸承在此結(jié)構(gòu)中只受到一個軸向力作用，因此平面球軸承是最好的選擇。4）工件的傳輸通過圓盤完成，因此圓盤上需要一個存放工件的托盤。5）為電機(jī)安全考慮，將電機(jī)進(jìn)行固定。以上具體結(jié)構(gòu)，如下圖所示：圖3-4旋轉(zhuǎn)平臺結(jié)構(gòu)圖3.軸承型號

在該結(jié)構(gòu)中，軸承處于法蘭聯(lián)軸器和座之間，軸承只承受了圓盤和聯(lián)軸器之間產(chǎn)生的軸向力。查閱資料后，選用推力球軸承（GB/T301-1995），由于聯(lián)軸器直徑等于12毫米，其受到的軸向力為40n，選用單項(xiàng)球軸承，編號為51000型的51101；其參數(shù)見表3-2。圖3-5推軸承表3-2軸數(shù)表軸承種類國內(nèi)最新型號國外最新型號軸承內(nèi)徑軸承外徑軸承寬度CrCor脂潤滑轉(zhuǎn)速油潤滑轉(zhuǎn)速軸承重量推力球軸承51101型8107型12mm25mm9mm10.3KN15.4KN6500r/min10000r/min0.022kg檢查軸承：根據(jù)有關(guān)資料，得出對應(yīng)公式：軸承使用年限的公式為：其中是額定動負(fù)荷。Cr是對向心軸承，Ca是推力軸承；是當(dāng)量動負(fù)荷；是溫度系數(shù)；是負(fù)荷系數(shù)；是壽命指數(shù)，球軸承=3，滾子軸承=10/3；是軸承的工作時的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)每分鐘。圖表3-3溫度系數(shù)使用選擇表工作時溫度≤120℃125℃150℃175℃200℃225℃250℃300℃1.00.950.90.850.80.751.90.6圖表3-4沖擊負(fù)載荷系數(shù)選擇表沖擊負(fù)荷性質(zhì)fp舉例無沖擊與輕微沖擊1.0~1.2電動機(jī)，汽輪，換氣扇，抽水機(jī)較強(qiáng)沖擊1.2~1.8汽車，加工機(jī)床，起重機(jī)，煉金器械，強(qiáng)沖擊1.8~3.0破石機(jī)，軋鋼設(shè)備，振動篩在考慮推力球軸承的使用年限和強(qiáng)度檢查。通過公式得出，是使用時間，n是轉(zhuǎn)動速速，C是當(dāng)量動態(tài)載荷，P是當(dāng)量動態(tài)載荷。根據(jù)軸承所受軸向力，P=40N，額定當(dāng)量動態(tài)負(fù)載可以從圖3-5中得知。為C=10.3KN，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動速率為n=4r/min。是壽命年限指標(biāo)，滾珠軸承年限=3，滾子軸承的使用時長=。查閱表格3-3和3-4得出和為1，根據(jù)已有數(shù)據(jù)得出該軸承的壽命為*h。因旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)速相對較慢，可計(jì)算出軸承的靜態(tài)強(qiáng)度。公式為，其中安全系數(shù)是。靜態(tài)軸承請參照表格3-5；回轉(zhuǎn)軸承，參照表3-6。對于推力對中軸承，無論它們旋轉(zhuǎn)與否，都應(yīng)采用。通過計(jì)算，發(fā)現(xiàn)結(jié)果非常滿足，因此軸承51101符合系統(tǒng)要求。表3-5軸承靜態(tài)載荷系數(shù)（動軸承和靜軸承）軸承的一般使用場合S0水壩閘裝置，大型起重吊鉤（附加載荷小）吊橋，小型起重吊鉤（附加載荷大）表3-6軸承靜態(tài)載荷系數(shù)S0（旋轉(zhuǎn)軸承）使用要求以及載荷性質(zhì)S0球軸承滾子軸承對轉(zhuǎn)動精度及穩(wěn)定性要求高，或承受沖擊載荷1.5~22.5~4正常使用情況0.5~21~3.5對轉(zhuǎn)動精度及穩(wěn)定性要求較低時，并且沒有沖擊和震動0.5~21~34.傳感器型號的選擇在轉(zhuǎn)動模塊中，為找出工件位置，我們需要傳感器定位，因此需在旋轉(zhuǎn)平臺上增加傳感器，來確定工件位置，決定選擇霍爾傳感器。具體參數(shù)見表格3.7。表3-7傳感器數(shù)值表傳感器品牌OMKQN名稱縱向傳感器型號NJK-5002C額定電壓DC-36V外部直徑12MM感應(yīng)距離10MM輸出電流200毫安輸出形式直流三線常開圖3-6霍爾數(shù)據(jù)圖此外，需要使用傳感器來掌握鉆孔和推進(jìn)平臺中的運(yùn)動長度，因?yàn)閷鞲衅鞯木纫蟛桓撸虼诉x擇光電傳感器，漫反射型，電壓為24v，感應(yīng)距離：10cm，線體長194cm，直徑18mm。該型號敏感度高，使用時間長，響應(yīng)快。圖3.7光電數(shù)據(jù)圖3.1.2打孔模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)打孔模塊由沖壓電機(jī)和升降臺組成。將電機(jī)固定在升降臺上，升降平臺的上下運(yùn)動帶動升降平臺運(yùn)動，以次完成對工件的加工。1.沖孔和氣缸元件的選擇升降平臺選擇氣缸和固定板聯(lián)接，使用氣壓控制來控制整個系統(tǒng)。通過查詢數(shù)據(jù)資料，考慮成本以及功能等因素。選擇使用公司的TDX系列型號為50雙軸氣缸，其參數(shù)和大體形狀如下圖。圖3-8氣缸數(shù)據(jù)考慮到加工要求，使用的小型沖床如圖3-9。圖3-9鉆孔機(jī)上圖電機(jī)的由一個775電機(jī)，5mm剛性聯(lián)軸器（包括螺絲）和1套鉆夾頭（包括鑰匙）組成。參數(shù)：轉(zhuǎn)速：24V8000r/min，電機(jī)高度：4.5mm，電機(jī)直徑：17.5mm，軸長：16mm，軸直徑：5mm圓軸，電機(jī)直徑：42mm電機(jī)長度：66.5毫米，電機(jī)尾部臺階高度：約11毫米，電機(jī)尾軸長度：約5毫米，安裝孔的孔間距：約29毫米，安裝孔的孔徑：M4螺絲，額定電壓：12v至36v，驅(qū)動電流需3A。接下來需要考慮氣缸與電機(jī)的連接問題，我們選用平板來固定和連接這兩個部分。具體結(jié)構(gòu)如下圖。圖3-10連接板電機(jī)通過M4螺釘將平板右端的孔與電機(jī)前端的孔連接固定，平板的左端固定在氣缸的可動下端使用螺栓固定，從而確保平板的平行和轉(zhuǎn)動固定。使用固定板配合兩個立柱固定氣缸，立柱作用是控制升降平臺，固定板如圖片3-11所示。圖3-11固定板氣缸通過螺釘穿過固定板上的孔與中間間隔40mm的兩個M6孔連接，平板兩側(cè)與立柱通孔連接，確保了氣缸的穩(wěn)定性。3.2裝配工作模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在該結(jié)構(gòu)模塊中，機(jī)器人手臂負(fù)責(zé)完成工件1的運(yùn)輸和組裝，但是工件2的自動進(jìn)給工作需要通過設(shè)計(jì)工作模塊來完成。工件2的自動上料和推料功能是通過設(shè)計(jì)推平臺來實(shí)現(xiàn)的。推動結(jié)構(gòu)可以包括推動槽和推動裝置。將推槽設(shè)計(jì)為凹形，這樣即可以定位工件，又可以推動和引導(dǎo)工件進(jìn)入既定位置。結(jié)構(gòu)如下圖。圖3-12推槽輪廓圖輔助推臺需配置推動元件，達(dá)到工件2的送料作用。1、選擇氣缸因?yàn)楣ぜ闹睆绞?9mm，因此推塊的推送距離會較遠(yuǎn)，預(yù)測為70mm到100mm，氣缸的行駛距離會更加長一些。綜合各種因素，最后選用行程100mm的氣缸，該氣缸通過前端的小孔連接在工作臺上。該氣缸的系統(tǒng)參數(shù)如下圖。圖3-13DBS20100型氣缸圖圖3-14DBS20100型氣缸尺寸圖2.推送裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定氣缸型號之后，接下來需要選擇推動裝置，考慮到是凸型工件，上蓋厚度為5mm，中間為5mm。一般來說，該工件不適合使用階梯形以及U形推塊，故選擇形狀為L形推動裝置。該裝置結(jié)構(gòu)如圖3-15所示。圖3-15L型推塊另外，工件2的擺放位置也比較重要，考慮到工件2的形狀。選擇類似羽毛球包裝方式，將工件2進(jìn)行組裝存放。使用如圖3-16的玻璃管存放工件2。該種方式可以很大程度上控制工件2自由度，使其自上而下依次進(jìn)給。圖3-16有機(jī)玻璃管3.3工作臺面布局及設(shè)計(jì)在完成兩個工作模塊的設(shè)計(jì)后，接下來需要注意工作模塊與機(jī)械手臂之間的配合度。因此，需設(shè)計(jì)一個平臺進(jìn)行放置工作模塊和機(jī)器人，保證生產(chǎn)。因?yàn)閭魉蛶У拈L度約為2m，考慮在傳送帶上配置一些其他設(shè)備，以此配合傳送帶。綜上考慮，將工作臺分為以下兩部：首先是沖壓工作臺，其次是組裝工作臺。設(shè)計(jì)過程如下。3.3.1打孔工作臺布置及裝配沖壓工作臺由吸盤式機(jī)器人，沖孔加工平臺和原料供應(yīng)托盤組成。沖孔加工平臺使用旋轉(zhuǎn)平臺底部的可調(diào)節(jié)孔同螺釘組裝在工作臺上，機(jī)器人的安裝通過在機(jī)器人底座上固定四個M12內(nèi)六角螺釘和兩個Φ12圓柱銷來實(shí)現(xiàn)（圖3-17）。考慮到機(jī)器手臂的活動范圍較小，更加需要考慮機(jī)器手臂與處理平臺之間的組裝距離。將機(jī)器手臂的底座作為中心點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)平臺的作用范圍需要小于機(jī)器手可以覆蓋的區(qū)域內(nèi)，且機(jī)器手臂必須觸及到供料托盤。最后選擇長度1200mm，寬度600mm工作臺。圖3-17機(jī)器手臂底座安裝尺寸示意圖圖3-18機(jī)器手臂工作范圍工件的傳送及打孔是通過加工模塊完成。工件通過旋轉(zhuǎn)平臺傳送至打孔位置，在打孔位置完成工件處理。因此，確定打孔位置之前，需先確定旋轉(zhuǎn)平臺的位置。同時，需要保證打孔裝置的鉆頭中心和工件的鉆孔位置保持垂直。圖3-19打孔工作臺布置本次設(shè)計(jì)中，機(jī)器人的安裝尤其重要。綜合各方面考慮，我們將機(jī)器人安裝在工作臺的中心位置。查閱相關(guān)資料，了解到安裝機(jī)器人條件有以下幾個方面：表面粗糙度最大為0.5mm，最大傾斜角度為5度，共振頻率不大于30赫茲。其次，我們還需要考慮到他的搬運(yùn)，機(jī)器人重量為30千克。搬運(yùn)時著力點(diǎn)應(yīng)在下圖箭頭位置。圖3-20機(jī)器人搬運(yùn)方式機(jī)器人的安裝尺寸如圖所示，這種類型的機(jī)器人的組裝通過基座上的螺孔和銷孔與工作臺固定在一起。安裝方法如圖所示，如圖所示，底座由兩個d（Φ12圓柱銷）定位，然后通過四個a（內(nèi)六角螺栓M1240GB/5782級），b（彈簧墊圈12GB/t93），c（平墊圈12GB/97.1-2002）的配合完成底座與工作臺之間的固定。圖3-21安裝示意圖處理加工模塊負(fù)責(zé)工件傳送和打孔。工件通過旋轉(zhuǎn)托盤傳送后，到達(dá)加工位置，之后處理加工模塊對其進(jìn)行處理加工。因此旋轉(zhuǎn)托盤的安裝應(yīng)該在處理加工模塊之前。旋轉(zhuǎn)平臺首先安裝底座，且具體安裝位置應(yīng)根據(jù)上文設(shè)計(jì)的工作臺的位置進(jìn)行確定。其余部分根據(jù)組裝圖進(jìn)行安裝。3.3.2 組裝工作臺布置及其裝配機(jī)器布置在工作臺中間，長1200mm，寬600mm。托盤放在機(jī)器手臂的左側(cè)。推動裝置距離工作臺的長邊70mm，推動裝置的緩沖塊的