换刀机器人作为一种辅助生产装备，是数控加工中心不可缺少的部分。完 善换刀机器人技术可以减少数控中心加工过程中的换刀时间，从而减少加工的 时间成本。

本文通过任务书要求，对换刀机器人进行了设计。其中包括换刀机器人总体 设计方案，各系统部件的结构设计，传动方式、驱动方式的设计。由机器人运 动参数，对垂直升降系统的交流伺服电机、滚珠丝杠副进行详细的计算并进行 校核。并完成联轴器、导杆等零部件材料的选择与型号的选择。设计了垂直升 降系统的制动方式。69422

根据任务要求，完成了换刀机器人总体装配图，垂直升降系统的装配图，多 张重要零件图。

毕业论文关键词 换刀机器人 垂直升降系统 交流伺服电机 滚珠丝杠

The mechanical Design of tool exchange robot -Design of Vertical mobile system

Abstract

As a kind of auxiliary production equipment, tool changing robot is an indispensable part of NC machining center.Improving the tool changing robot technology can reduce the time of tool changing in NC machining process, so as to reduce the time cost.

According to the requirements of the task book, the ATC robot was designed.Including the tool changing robot overall design, the structural design of the system components, drive mode, drive mode design.By the robot motion parameters, the AC servo motor of the vertical lift system, the ball screw pair is calculated and checked in detail.And complete the coupling, guide rod and other parts of the material selection and choice of models.The braking mode of vertical lifting system is designed.

According to the requirements of the task, the overall assembly drawing

of the tool changing robot is completed, the assembly drawing of vertical lifting system, and more important parts drawing.

1 绪论 1

1.1 换刀机器人的简介 1

1.2 换刀机器人的历史发展 1

1.3 国内换刀机器人的研究状况 2

1.4 研究换刀机器人的意义 3

2 总体方案设计 4

2.1 换刀机器人的功能要求 4

2.2 换刀机器人的设计方案 4

2.2.1 主要技术指标 4

2.2.2 总体方案拟定 5

2.4 换刀机器人的机械系统设计 7

2.4.1 总体结构的设计 7

2.4.2 末端操作器的设计 8

2.4.3 水平移动系统的设计 8

3 垂直升降系统的设计 10

3.1 交流伺服电机的选型与计算方案 10

3.1.1 伺服电机型式的选取 10

3.1.2 伺服电机转速的的选择 10

3.1.3 电动机功率的选择 11

3.2 垂直系统滚珠丝杠副的设计 13