论文总字数：20046字

摘 要

随着现代工业的不断发展，生产过程的机械化程度越来越高。对于纺织染料企业而言，立体仓库的自动化程度成了衡量企业生产效率的关键指标之一。自动化立体仓库是指采用从货架存储和取料系统，用起重、装卸、运输机械设备进行货物出入库作业，利用电子计算机进行管理和控制，不需要人工搬运作业而实现收发作业。目前，自动化立体仓库在发达国家已经相当普遍，日益成熟。

论文在查阅相关文献资料，了解国内外现有搬运、码垛类立体仓库的典型作业原理、自由度配置方案与功能特点的基础上，结合染料立体仓库的布局，提出了一种纺织染料自动搬运机械系统的实现原理和总体方案，即移动式搬运机器人系统方案。通过对搬运机器人运动方式的分析，进行了自由度与关节设计，完成了搬运机器人机械系统的总体设计、各传动机构的运动学设计和机械结构设计，绘制了装配图与零件图。

关键字：纺织染料；立体仓库；搬运机器人；机械系统设计

Mechanical System Design and Movement Process Analysis of Textile Dye Stereoscopic Warehouse

Abstract

With the continuous development of modern industry, the mechanization of production process becomes higher and higher.For textile dye enterprises, automation of three-dimensional warehouse  has become one of the key indicators of enterprises production efficiency.Referring to using automated stereoscopic warehouse from shelves storage and discharge system, lifting, loading and unloading, transport machinery equipment for cargo directly, using electronic computer management and control, without manual handling operations to send and receive homework.At present, automated stereoscopic warehouse is quite common in developed countries,and is becoming more and more mature.

Paper in the review of relevant literature, to understand the domestic and foreign existing typical of handling, stacking warehouse operation principle, dof configuration scheme and function characteristics, on the basis of combination of dye stereoscopic warehouse layout, the paper proposes a textile dyes automatic handling implementation of the principle and overall scheme of mechanical system, the mobile robot system solutions. Through the analysis of the handling robot movement way, the degree of freedom and joint design, completed the handling robot mechanical system overall design and design of the transmission mechanism of the kinematics and mechanical structure, draw assembly drawing and part drawing.

Key words: Textile Dyes; Stereoscopic Warehouse; Transfer Robot; Mechanical System Design

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1研究背景与意义 1

1.2研究现状 1

1.3研究范围 2

1.4研究架构 3

第二章 文献综述 3

2.1 本章小结 6

第三章 总体方案设计 7

3.1作业任务分析 7

3.2 各自由度设计 7

3.2.1 X方向传动机构设计 7

3.2.2 Y方向传动机构设计 9

3.2.3 Z方向传动机构设计 9

3.2.4 绕Z方向转动传动机构设计 10

3.3 本章小结 10

第四章 各传动机构运动学设计 11

4.1 电机、减速器型号选型 11

4.1.1 各自由度电机功率确定 11

4.1.2减速器选择 12

4.2 机械结构设计及固定安装 13

4.2.1 X方向结构设计 13

4.2.2 Y方向结构设计 14

4.2.3 Z方向结构设计 15

4.2.4 绕Z转动方向结构设计 17

4.3 本章小结 19

第五章 研究结论 19

5.1 本论文的创新 20

5.2 本论文的不足 20

致 谢 21

参考文献 22

第一章 引言

1.1研究背景与意义

在现代工业发展中，生产过程的机械化、自动化的程度显得尤为重要,并且伴随着市场经济不断全球化。为了保证交货时间和高质量的产品需要我们发展多种的生产方式和批量的生产规模，这样子就提高了生产效率带来了不错的经济效益。社会在不断的发展，机械设计制造的水平也在大力发展，它需要灵活的适用于各种大小企业。比如大量的装卸、搬运、装配等作业，正处于等待进一步实现机械化的过程，但除切削加工外，它基本已经实现自动化。根据相关资料，美国生产的全部工业零件中，有75％是小批量生产：金属加工批量生产中有四分之三在50件以下，零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产的30％。由此看来，装卸、搬运等工序机械化是很迫切需要的。为了实现这些工序的自动化必须加大发展工业机械系统。

机械自动化的出现就是为了满足人类的制造和生活，然而在我国这个行业的水平还是偏低的，与欧美等发达国家有着不小的差距。在全世界来说，机械自动化的发展还处于刚开始起步，为了要满足人类的需求，为了创造出新的产品，为了促进社会的发展，我们需要大力发展机械化的进程。随着机械自动化的发展，我们就需要很大一批专业的相关人才，我们需要很好的研究人员和很懂机械原理的销售人员，这样不仅能推动机械自动化的快速发展，还能拉动一大批人员的就业，从而促进了社会的进步。虽然我国的机械自动化水平还很低，不过这需要和我国的基本国情相结合，因地制宜找到一个最优的方案来发展我国的自动化。这是一个很长远的过程，需要我们不骄不躁，脚踏实地的一步一个脚印，从而使我国的机械自动化成为世界一流的水平。

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