摘要:随着“工业4.0”时代的到来以及现代化工厂的普及，码垛机在产品的分类、搬运方面被越来越多的使用。本课题设计的内容是龙门式码垛机器人机械结构，这种码垛机有三个自由度，主要用于流水线上纸箱之类的货物，进行快速紧凑的码垛。

本文首先对国内外有关码垛机器人的发展的状态进行了简要的介绍，同时简单的了解了码垛机的下一步的发展趋势及其研究的意义。其次对码垛机器人的总体方案进行了设计，通过对各种方案的优势和存在的不足进行对比，并且选择最优的设计方案。最终本文采用的方案是用三轴桁架直线式结构，主要的传动方式有：同步带传动、滚珠丝杆螺母副传动，驱动方式采用伺服电机。接着通过对码垛机器人功能的分析，对其主要的零部件同步带、滚珠丝杆螺母副、直线滑动导轨、伺服电机等进行选型与计算。最后用Solidworks画出码垛机的零件和装配图，通过三维图出工程图，最后用CAD对工程图进行修改完善。

关键词 码垛机；同步带；丝杆螺母；伺服电机

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 码垛机研究的背景及其意义-1

1.2 国内外码垛机的发展状况-2

1.3 码垛机设计的基本内容-3

2 码垛机总体方案设计-4

2.1 码垛机功能分析-4

2.2码垛机器人构型选择原则与选型-6

2.3传动方式的选择-7

2.4码垛机驱动方式和电机选型-9

2.4.1 电机类型的比较选择-9

2.4.2 电机参数的计算-10

3 码垛机主要零部件及参数的确定-15

3.1 Z轴滚珠丝杆螺母副的选型及校核-15

3.1.1最大工作载荷Fm的计算-15

3.1.2 滚珠丝杆螺母座上最大动载荷的计算-15

3.1.3 丝杆螺母副型号的选择-15

3.2直线滑动导轨副的选型及校核-17

3.3同步带及带轮的选型计算-18

3.4齿轮齿条传动设计计算-19

3.4.1 选定齿轮类型、精度等级、材料级齿数-19

3.4.2按齿面接触强度设计-19

3.4.3按齿根弯曲强度设计-21

4 码垛机非标准件结构设计-23

4.1.轴的设计计算-23

4.2 Y轴电机支撑架的设计-23

结论-25

致谢-26

参考文献-27