涂胶机器人结构设计开题报告

论文(设计)

题      目

涂胶机器人结构设计

一、选题意义：

随着改革开放和我国加入世贸组织，近几年来我国的汽车制造业高速发展起来。汽车制造业在自身发展的同时也促进了机械制造业的发展，其中对工业机器人发展的促进作用尤为显著。在汽车制造生产过程中，汽车车身的涂装是最主要的生产工艺之一。涂装质量的高低决定了汽车表面的耐腐蚀能力的强弱、使用寿命的长短、汽车是否美观，而且人们在购买汽车时，对于汽车产品最直接的评价就来源于汽车的外观，因此喷涂质量的高低直接影响了一个汽车产品在市场中的竞争能力和生产厂家的经济效益。

涂胶机器人具有轨迹灵活、柔性大、操作简单、维修方便、利用率高等特点。所以在汽车制造业中涂胶机器人应该是首选的涂装设备。然而我国的工业机器人的起步较晚、技术比较落后，间接导致了我国自行生产的涂胶机器人在控制精度、轨迹运行精度、喷涂质量、工作稳定性、使用寿命、性价比等方面上与发达国的涂胶机器人存在着较大的差距。目前我国的部分汽车生产厂家还在使用轨迹灵活度较低、柔性差的自动喷涂机来进行汽车车身的涂装，少数企业虽然采用了外国设备制造商的涂胶机器人，但是仍然存在着价格昂贵、维护费用高、兼容性低等问题，从而导致了竞争力和经济效益的下降。因此实现高质量的涂胶机器人的国产化，对于我国工业机器人的发展和汽车制造业的发展具有十分重要的意义。

本文以用于汽车车身的涂胶机器人为研究对象，对涂胶机器人的结构设计进行了研究。全文主要内容如下：

1.阅读工业机器人和包装机械的相关书籍，确定了各个关节的传动方案。根据设计要求里的工作空间的要求，通过简单的计算方法，确定了两个手臂的长度。

2.初步设计了传动部分的结构和连接形式，并用CAD绘制出了主要零部件的零件图和一张总装图以及腰部回转部分的部装图与腕部回转部分的部装图。

3.运用所学到的理论力学、材料力学、动力学、物理学的知识并且根据机器人技术参数计算出各个关节的转动力矩和功率，再查找机械设计手册，选择了符合要求的驱动部件和传感器。

4.进行了主要的传动部件的设计计算和校核。

二、写作提纲：

第1章  绪论

1.1  机器人的研究发展现状

1.2  机器人发展趋势

1.3  国内外涂胶机器人的研究概况

1.4  本文研究主要内容以及背景和意义

第2章  总体结构设计

2.1  确定驱动系统

2.2  涂胶机器人的运动参数

2.3  各个关节的结构形式和平衡方式

2.3.2  小臂的传动机构

第3章  涂胶机器人机构设计

3.1  涂胶机器人数学模型的建立与分析

3.2  腕部设计

3.3  小臂的设计

3.4　大臂的设计

3.5　腰关节的设计

3.6  传感器的选择

第4章　轴、螺钉的设计与校核

4.1　大轴1的结构设计与校核

4.2　大轴2的结构设计与校核

4.3　小轴1的结构设计与校核

4.4　小轴2的结构设计与校核

4.5　回转底盘与腰部主轴连接螺钉的校核

三、写作进度：

1.2019年11月19日——2019年12月11日：主要完成开题报告，明确思路，确定开发的方法，开题答辩。

2.2019年12.12日——2020年1月15日：对课题研究难点再次进行梳理和筛选，进一步明确研究的目标和内容。

3.2020年1月16日——2020年3月9日：列设计大纲，与导师沟通，大纲修改确定。

4.2020年3月10日——2020年3月30日：每两周向指导老师汇报工作进度。中期研究成果汇报。

5.2020年3月31日——2020年4月13日：完成设计说明书初稿的撰写工作。

6.2020年4月14日——2020年4月27日：毕业设计说明书经初稿、二稿、三稿的修改，最终定稿。

7.2020年4月28日——2020年5月11日：计算机绘图、程序调试，对设计说明书终稿进行查重。

8.2020年5月12日——2020年5月17日 准备答辩PPT等资料。

9.2020年5月18日——2020年5月28日毕业答辩及上报所有电子版、纸质版材料。

学生签字：

年   月   日

指导教师意见：

指导教师签字：

年   月   日