水泥装车机器人结构设计与分析打开文本图片集摘要：以往在装卸袋装水泥时，常常需要大量人力，并且劳动强度非常大，还需要耗费较多时间。目前很多水泥厂商开始应用机械化装车设备，不仅减轻了工人的工作量，还在很大程度上提高了装车效率。文章对水泥装车机器人的工作原理进行了阐述，对水泥装车机器人的结构设计进行了论述，并对装车机器人的机械臂运动学进行了分析，以供相关人员参考。关键词：水泥装车机器人；结构设计；吊架；机械臂；运动学分析1.水泥装车机器人工作原理第一步，在水泥袋顺着皮带滑动过程中，拨板会朝左侧搬运箱方向移动，水泥袋就顺着这个方向滑进此搬运箱。第二步，左侧机械臂移动到第一袋部位，与此同时，拨板朝右侧搬运箱方面移动，第二袋水泥滑进右侧搬运箱。第三步，左侧机械臂返回过程中，右侧机械臂朝第二袋水泥原先所在位置移动，此时拨板朝左侧搬运箱移动。根据这个流程循環往复，指导整排袋装水泥码放完成。在码放每一层水泥袋时，移动天车在导轨上不断匀速移动，当码完一层后，吊架部分的电动缸会向上提升，持续码放下一层[1]。2.水泥装车机器人结构设计2.1 机械臂设计为保证迅速将袋装水泥码放到位，机器人从支架拨盘位置将水泥袋接收并码放到制定位置，这要求机械臂应拥有大小臂以及搬运箱 3 个可转动关节，以便于接取和平移等各种动作的实施。大小臂以及搬运箱可利用减速电机实现转动，减速电机的传动比较高，并且传动精度以及传动效率也非常高，传统部件大都采纳通用标准，并且市场售价相对较低，购买与安装都很容易。由于水泥装车机器人的机械臂关节重量及其扭矩是逐步传递的，所以大臂力矩必须最大化。本机器人采纳大力矩伺服电机为机械臂提供力矩。2.2 吊架设计水泥装车机器人的吊装结构的上下移动是利用电动缸的伸缩作用来实现的，以有效调整水泥装车时的高度，达到逐层码放水泥袋的目的，并合理消除斜皮带左右摇摆对装车作业造成的影响。在吊架结构中，上面部分有效连接移动天车，并加强固定。下面部分连接电动缸末端关节轴承以及支架。2.3 搬运厢设计将机器人搬运箱结构中的伺服电机连接到减速器之后，同时又经底座装设在机器人的小臂结构的关节位置，减速器轴与中心轴在 A 型普通平键的基础实现连接，中心轴插装在小臂关节中的圆锥滚子轴承内圈，利用 50 型毡圈油封将下端轴承密封起来。相比于机器人的大臂结构，中心轴下端通过 16x100 型带孔销与法兰盘实现连接，法兰盘通过若干个螺栓与...
