《焊接機(jī)器人設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《焊接機(jī)器人設(shè)計(jì)（29頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、摘 要 隨著科技的發(fā)展和工業(yè)需求的增加，焊接技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中所占據(jù)的分量越來(lái)越大，而且焊接技術(shù)的優(yōu)良程度直接影響著零件或產(chǎn)品的質(zhì)量。國(guó)內(nèi)焊接機(jī)器人應(yīng)用雖已具有一定規(guī)模，但與我國(guó)焊接生產(chǎn)總體需求相差甚遠(yuǎn)。因此，大力研究并推廣焊接機(jī)器人技術(shù)勢(shì)在必行。  本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是運(yùn)用機(jī)械原理和機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)焊接機(jī)器人的實(shí)踐和方法。本次設(shè)計(jì)，是在了解焊接機(jī)器人在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，進(jìn)而掌握焊接機(jī)器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，并對(duì)手臂和腕部進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。合理布置了各個(gè)組件。同時(shí)了解機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)及運(yùn)動(dòng)控制學(xué)。為工業(yè)上焊接機(jī)器人的設(shè)計(jì)提供理論參考、設(shè)計(jì)參考和數(shù)據(jù)參考，為工業(yè)設(shè)計(jì)者提供設(shè)計(jì)理論

2、和設(shè)計(jì)實(shí)踐的參考。該機(jī)器人具有剛性好，位置精度高、運(yùn)行平穩(wěn)的特點(diǎn)。 關(guān)鍵字：焊接機(jī)器人  傳動(dòng)系統(tǒng)  機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) Abstract With the development of technology and the increase in industrial demand, welding in industrial production occupied more and more weight, and excellent welding technology directly affects the degree of the qua

3、lity of parts or products.Although the domestic application of welding robot with a certain scale, but falls far short of the overall demand for welding.Therefore, great efforts to study and promote the welding robot technology is imperative. The focus of this design is the use of mechanical theory

4、 and design of machinery and equipment design and methods of practice welding robot.The design of the welding robot in understanding the basis of the status quo at home and abroad, and then grasp the welding robot and working principle of the internal structure, and structural design of the arm and

5、wrist.Rational arrangement of the hydraulic cylinder.At the same time understand the robot mechanical system kinematics and motion control study.For the design of industrial welding robots to provide a theoretical reference, reference and data reference design for industrial designers and design pra

6、ctice, design theory reference.The robot has a good rigidity, high precision location, stable characteristics. Keyword：Welding  robot：；Transmission system；Mechanical structure design； 目錄 緒 論 1 第1章 焊接機(jī)械手的總體方案設(shè)計(jì) 2 1.1 概述 2 1.2 基本技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì) 3 1.3 焊接機(jī)器人的主要組成 3 第2章 焊接機(jī)器人底座的設(shè)計(jì) 5 2.

7、1 底座的工作方式 5 2.2 底座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 2.2.1 底座總體設(shè)計(jì) 6 2.2.2底座電機(jī)的選擇 6 2.2.3 底座上諧波齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 7 2.3 底座軸的設(shè)計(jì) 9 2.4 底座傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì) 10 2.4.1齒輪齒數(shù)的計(jì)算 10 2.4.2齒輪接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 10 2.4.3設(shè)計(jì)計(jì)算 11 2.5 底座軸承的選擇 12 第3章　焊接機(jī)器人腰部的設(shè)計(jì) 14 3.1 腰部的工作方式 14 3.2 腰部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 第4章 焊接機(jī)器人大臂的設(shè)計(jì) 16 4.1 焊接機(jī)器人大臂設(shè)計(jì)總體方案 16 4.2 焊接機(jī)器人大臂絲杠的支承機(jī)構(gòu)選擇 16 4.

8、3 焊接機(jī)器人滾珠絲杠設(shè)計(jì)選型與計(jì)算 19 4.3.1滾珠絲杠導(dǎo)程的確定 19 4.3.2滾珠絲杠最大載荷 19 4.3.3滾珠絲杠螺母副的選型 20 第5章 焊接機(jī)器人手腕的設(shè)計(jì) 21 5.1 機(jī)器人手腕的設(shè)計(jì)要求 21 5.2 手腕工作方式 21 5.3 手腕電動(dòng)機(jī)的選擇 22 5.4 手腕軸承的選擇 22 第6章 聯(lián)軸器的選擇 25 結(jié) 論 27 謝 辭 28 參考文獻(xiàn)與附錄 29 緒 論 QQ:123536215 、870862708 全套圖紙及說(shuō)明書，英文翻譯可獲取~

9、 。 第1章 焊接機(jī)械手的總體方案設(shè)計(jì) 1.1 概述 焊接是制造工業(yè)中最重要的工藝技術(shù)之一.它在機(jī)械制造,核工業(yè),航空航天\能源交通,石油化工及建筑和電子等行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,焊接已從簡(jiǎn)單的構(gòu)件連接方法和毛坯制造手段發(fā)展成為制造行業(yè)中一項(xiàng)基礎(chǔ)工藝和生產(chǎn)尺寸精確的制成品的生產(chǎn)手段.傳統(tǒng)的手工焊接已不能滿足現(xiàn)代高技術(shù)產(chǎn)品制造的質(zhì)量,數(shù)量要求.因此保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,提高生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件已成為現(xiàn)代焊接制造工藝發(fā)展亟待解決的問(wèn)題.從21世紀(jì)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展要求看,焊接自動(dòng)化生產(chǎn)已是必然趨勢(shì). 焊接機(jī)器人主要優(yōu)點(diǎn)如下

10、: 1)穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量,保證其均勻性; 2)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,一天可24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn) 3)改善工人勞動(dòng)條件,可在有害環(huán)境下工作; 4)降低對(duì)工人操作技術(shù)的要求; 5)縮短產(chǎn)品改形換代的準(zhǔn)備周期,減少相應(yīng)的設(shè)備投資; 6)可實(shí)現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動(dòng)化; 7)能在空間站建設(shè),核能設(shè)備維修,深水焊接等極限條件下完成人工難以進(jìn)行的焊接作業(yè). 8)為焊接柔性生產(chǎn)線提供技術(shù)基礎(chǔ). 焊接作為機(jī)械制造業(yè)中僅次與裝備加工和切削加工的第三大加工作業(yè),對(duì)其進(jìn)行機(jī)器人柔性加工技術(shù)及其相關(guān)的控制器PC化,網(wǎng)絡(luò)化和智能化的應(yīng)用研究已成為焊接自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢(shì). 實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化生產(chǎn)的意義和必要性:

11、 隨著我國(guó)一步一步地走向國(guó)際市場(chǎng)大舞臺(tái)和加入國(guó)際貿(mào)易組織,國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的界限將越來(lái)越模糊,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)際接軌是大勢(shì)所趨,改變過(guò)去的生產(chǎn)方式和管理模式已迫在眉睫.這種改變不僅僅對(duì)大小型企業(yè)而言,對(duì)中型企業(yè)也將更加重要. 1.2 基本技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì) 根據(jù)任務(wù)的來(lái)源不同，按制造廠的產(chǎn)品規(guī)劃或用戶訂貨要求來(lái)確定。在總體方案設(shè)計(jì)階段先要確定的主要參數(shù)有如下幾種： （1）額定負(fù)載。 額定負(fù)載是指在機(jī)器人規(guī)定的性能范圍內(nèi)，機(jī)械接口處所能承受負(fù)載的允許值。它主要根據(jù)作用于機(jī)械接口處的力和力矩，包括機(jī)器人末端執(zhí)行器的質(zhì)量、抓取工件的質(zhì)量及慣性力（矩），外界的作用力（矩）（如切削機(jī)器人的切削力）

12、來(lái)確定。本次課題設(shè)計(jì)要求的額定負(fù)載 QQ:123536215 、870862708 全套圖紙及說(shuō)明書，英文翻譯可獲取~ （5）機(jī)器人的手部裝置又稱末端執(zhí)行器。根據(jù)作業(yè)性質(zhì)不同，機(jī)械臂末端的執(zhí)行器有不同形式。 1） 焊接機(jī)器人和噴涂機(jī)器人的末端分別為固定焊槍和噴槍的夾具。 2） 搬運(yùn)大件光整平板的機(jī)器人一般采用真空吸附式末端執(zhí)行器，利用吸盤 內(nèi)壓力與大氣壓力之間的差值產(chǎn)生吸附作用力。 3） 對(duì)于一般的物

13、料搬運(yùn)和裝配機(jī)器人，末端執(zhí)行器為種類繁多的機(jī)械夾持器，用機(jī)械手指的閉合和張開來(lái)夾緊和釋放工件。 4） 運(yùn)送鐵磁物質(zhì)的機(jī)器人還可以將電磁吸盤作為末端執(zhí)行器。 第2章 焊接機(jī)器人底座的設(shè)計(jì) 2.1 底座的工作方式 機(jī)器人底座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求： 1)要有足夠大的安裝基面，以保證機(jī)器人工作時(shí)的穩(wěn)定性。 2)機(jī)座承受機(jī)器人全部重量和工作載荷，應(yīng)保證足夠的強(qiáng)度、剛度和承載能力。 3)機(jī)座軸系及傳動(dòng)鏈的精度和剛度對(duì)末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)精度影響最大。因此機(jī)座與手臂的聯(lián)接要有可靠的定位基準(zhǔn)面，要有調(diào)整軸承間隙和傳動(dòng)間隙的調(diào)整機(jī)構(gòu)。 機(jī)器人的底座是由兩部分組成的，分為上下兩部分，下部分的作用是固定和

14、支撐，屬于不動(dòng)體，用螺絲固于與地上；上部分是一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)作用是支撐和旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)大臂以上部分做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 上部分也稱做腰部，腰部回轉(zhuǎn)由一級(jí)齒輪傳動(dòng)組成，如圖2-1所示底座部件裝配圖，在結(jié)構(gòu)布置上電機(jī)、減速器和小齒輪均在腰上隨腰座一起回轉(zhuǎn)；而大齒輪固定在機(jī)座上。這樣布局對(duì)裝飾、潤(rùn)滑方便，但增大了腰部回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 圖2-1 底座部件簡(jiǎn)圖 2.2 底座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.2.1 底座總體設(shè)計(jì) 焊接機(jī)器人底座由下底座和上底座組成，如圖2-2所示，底座上使用的是階梯軸，作用是傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩，把減速器傳出的轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)到小齒輪上，軸的上端和減速器的柔輪相連，下端由鍵和小齒輪聯(lián)結(jié)，減速器的和外殼聯(lián)結(jié)，外殼又和

15、機(jī)器人的大臂用螺栓連接；當(dāng)?shù)鬃碾姍C(jī)工作時(shí)，減速器的剛輪不動(dòng)，柔輪動(dòng)，柔輪又通過(guò)階梯軸和小齒輪由鍵連接，所以帶動(dòng)小齒輪動(dòng)，小齒輪 QQ:123536215 、870862708 全套圖紙及說(shuō)明書，英文翻譯可獲取~ 下兩種情況： 1）、波發(fā)生器主動(dòng)，剛輪固定，柔輪從動(dòng)時(shí)，波發(fā)生器與柔輪的減速傳動(dòng)比為 i=　　 式中 ,——分別為剛輪與柔輪的齒數(shù)；，——分別為波發(fā)生器和柔輪的轉(zhuǎn)速。 2)波發(fā)生器主動(dòng)，柔輪固定，剛輪從動(dòng)時(shí)，波發(fā)生器和剛輪的減速傳動(dòng)比為

16、 式中——?jiǎng)傒喌霓D(zhuǎn)速。 波發(fā)生器固定時(shí)，若剛輪主動(dòng)而柔輪從動(dòng)，其傳動(dòng)比略大于１，反之，柔輪主動(dòng)而剛輪從動(dòng)，其傳動(dòng)比略小于１。 根據(jù)底座的這種運(yùn)動(dòng)要求，以及底座運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，我們選用標(biāo)準(zhǔn)的諧波減速器，其性能參數(shù)如下表所示： 規(guī)格 產(chǎn)品型號(hào) 模數(shù)m 減速比i 額定輸入轉(zhuǎn)速r/min 額定輸出力矩N·m ８０ ＸＢ－８０－２０２Ｂ ０．２ ２０２ ≤３０００ １２０ 其外形及安裝尺寸如下表： 機(jī)型 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ Ｇ Ｈ Ｉ ８０ 115 77 81．6 15 80 3 4 6.5 105 Ｊ Ｋ Ｌ

17、 Ｏ Ｐ Ｑ Ｒ Ｓ Ｔ 14 5 16．3 26 5 6 5．5 36 45 2.3 底座軸的設(shè)計(jì) 底座上使用的是階梯軸，作用是傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩，把諧波減速器傳出的轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)到小齒輪上，軸的上端和諧波減速器的柔輪相連，下端由鍵和小齒輪聯(lián)結(jié)， 按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度 1、繪制軸受力簡(jiǎn)圖(圖a) 2、繪制垂直面彎矩圖(圖b) 軸承支承反力 ===160.3N =+=982+160.3=1142.3N 計(jì)算彎矩 截面c右側(cè)彎矩 ==1142.3=80.06N.m 截面c左側(cè)彎矩 ==160.3=11.88N.m 3、繪制水平彎矩圖(圖c) 軸支

18、承反力====1309N 截面c處彎矩==1309=96.2N.m 4、繪制合成 QQ:123536215 、870862708 全套圖紙及說(shuō)明書，英文翻譯可獲取~ 取失效概率為1%，接觸疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù)=1 ===590mpa ===480mpa 2.4.3設(shè)計(jì)計(jì)算 1、計(jì)算小齒輪分度圓直徑d dmm=90mm 2、圓周速度 v===2.6376m/s 3、確定載荷系數(shù) =1 ==1 =1.14, =0.17 (=46.06

19、QQ:123536215 、870862708 全套圖紙及說(shuō)明書，英文翻譯可獲取~ ）=1.53 k==11.531.311=2.0043 4、按實(shí)際載荷系數(shù)校正小齒輪分度圓直徑計(jì)算值 ==98=133.97mm 2.1.2 確定主要幾何參數(shù)和尺寸 (1)模數(shù) m===3.67 取整標(biāo)準(zhǔn)值為m=4 (2)分度圓直徑==433=132 QQ:123536215 、870862708 全套圖紙及說(shuō)明書，英文翻譯可獲取~

20、 P=xFr+yFa 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)6012形軸承Cr=31500N C0r=24200N 深溝球軸承 X0=0.6 Y0=0.5 P1= xFr1+yFa1=376N 軸承的壽命由公式計(jì)算得 16667/n(ftC/fpP)³=16667/1460(1x31500/1.2x376)³ 壽命足夠。 第3章　焊接機(jī)器人腰部的設(shè)計(jì) 3.1 腰部的工作方式 腰部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求 1) 腰部的結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)滿足機(jī)器人完成作業(yè)任務(wù)提出的工作空間要求。工作空間的形狀和大小與腰部的長(zhǎng)度、腰部關(guān)節(jié)的

21、 QQ:123536215 、870862708 全套圖紙及說(shuō)明書，英文翻譯可獲取~ 的回轉(zhuǎn)基座、大臂、小臂進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算。 4.1 焊接機(jī)器人大臂設(shè)計(jì)總體方案 大臂與腰部是用螺栓連接起來(lái)的；柔輪通過(guò)支撐法蘭固定在選擇底座上，大臂的運(yùn)動(dòng)需要良好的精度，且受力比較簡(jiǎn)單，除了自身的重量以外，能承受100N外力即可，采用步進(jìn)電機(jī)控制，并且把軸設(shè)計(jì)成階梯軸，由深溝球軸承支撐，同時(shí)用絲杠實(shí)現(xiàn)小臂的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)具有運(yùn)動(dòng)精度高、性能可靠、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),故而具有非常廣泛的應(yīng)用。尤其隨著步進(jìn)電機(jī)的不斷跟新與發(fā)展,

22、在售價(jià)逐漸下降的情況下，其輸出功率和力矩卻大大增加,這為步進(jìn)電機(jī)的使用情景奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 小臂運(yùn)動(dòng)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、滾珠絲桿傳動(dòng)的總體機(jī)構(gòu)方案。設(shè)計(jì)以大臂實(shí)現(xiàn)小臂水平方向運(yùn)動(dòng)位移為主要目標(biāo)，而設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括滾珠絲桿及步進(jìn)電機(jī)的選用，同時(shí)考慮運(yùn)動(dòng)相關(guān)精度問(wèn)題。如圖4-1所示大臂設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖 圖4-1所示大臂設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖 4.2 焊接機(jī)器人大臂絲杠的支承機(jī)構(gòu)選擇 要保證絲杠的傳動(dòng)精度，應(yīng)該采用適當(dāng)?shù)闹С薪Y(jié)構(gòu)并保證安裝方法的正確。絲杠主要承受軸向載荷，由于所受徑向載荷并不是很大，所以在設(shè)計(jì)中主要考慮絲杠的軸向精度和剛度。絲杠的支承結(jié)構(gòu)有以下幾種： （1）F—0支承結(jié)構(gòu)：一端固定（F）

23、，一端自由（0），如圖4-2a所示： F—0結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，承載能力不大，并且軸向剛度較低。除此之外，由于壓桿的穩(wěn)定性不高并且最大轉(zhuǎn)速較低，在設(shè)計(jì)中要保證讓絲杠受到拉伸力。這種結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在短絲杠、垂直絲杠上。 （2）F—S支承結(jié)構(gòu)：一端固定（F），一端浮動(dòng)（S），如圖4-2b所示，F(xiàn)—S結(jié)構(gòu)的軸向剛度和第一種結(jié)構(gòu)相同，但壓桿的穩(wěn)定性及最大轉(zhuǎn)速卻大于相同的的F—0結(jié)構(gòu)。F—S結(jié)構(gòu)可以絲杠額的熱膨脹提供空余 QQ:123536215 、870862708 全套圖紙及說(shuō)明書，英文翻譯可獲取~ 4

24、-3所示， 圖4-3 絲杠支撐結(jié)構(gòu)位置圖 其左端支撐詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖4-4所示。 圖4-4 支撐詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖 確定滾珠絲杠支承機(jī)構(gòu)確定后，就可以選擇滾珠絲杠所用軸承，表4-1是不同絲杠支承滾動(dòng)軸承的比較： 表4-1 絲杠支承滾動(dòng)軸承特點(diǎn)比較 滾動(dòng)軸承類型 軸向剛度 軸承安裝 預(yù)緊調(diào)整 摩擦力矩 60度接觸角推力軸承 大 簡(jiǎn)單 不需要 小 雙向推力角接觸軸承 中 簡(jiǎn)單 不需要 小 圓錐滾子軸承 小 簡(jiǎn)單 若內(nèi)圈之間有隔圈則不需要調(diào)整 大 滾針和推力滾子組合 特大 簡(jiǎn)單 不需要 特大 深溝球軸承 大 中等 麻煩 小

25、根據(jù)表4-1所示，綜上所述，由于滾珠絲杠為豎直方向工作，為保證軸向剛度并且減小摩擦力矩，選用深溝球軸承較為合適。 4.3 焊接機(jī)器人滾珠絲杠設(shè)計(jì)選型與計(jì)算 4.3.1滾珠絲杠導(dǎo)程的確定 根據(jù)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速和垂直方向小臂的最大速度，確定絲杠導(dǎo)程。小臂的受力比較簡(jiǎn)單，除了自身的重量以外，能承受100N外力即可，故而初選28BYGH56095型步進(jìn)電機(jī)，其最高轉(zhuǎn)速為4500rad/min。步進(jìn)電機(jī) QQ:123536215 、870862708 全套圖紙及說(shuō)明書，英文翻譯可獲取~ 第5章

26、焊接機(jī)器人手腕的設(shè)計(jì) 5.1 機(jī)器人手腕的設(shè)計(jì)要求 手腕是連接手臂和末端執(zhí)行器的部件，其功能是在手臂和機(jī)座實(shí)現(xiàn)了末端執(zhí)行器在作業(yè)空間的三個(gè)位置坐標(biāo)（自由度）的基礎(chǔ)上，再由手腕來(lái)實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器在作業(yè)空間的三個(gè)姿態(tài)（方位）坐標(biāo)，即實(shí)現(xiàn)三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。通過(guò)機(jī)械接口，聯(lián)接并支承末端執(zhí)行器。手腕能實(shí)現(xiàn)繞空間三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，即回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、左右偏擺運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)。當(dāng)有特殊需要時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)小距離的橫移運(yùn)動(dòng)。手腕的自由度愈多，結(jié)構(gòu)和控制愈復(fù)雜。因此，應(yīng)根據(jù)機(jī)器人的作業(yè)要求來(lái)決定其應(yīng)具有的自由度數(shù)目。在多數(shù)情況下，手腕具有1-2個(gè)自由度即可滿足作業(yè)要求。 （1）設(shè)計(jì)要求 對(duì)工業(yè)機(jī)器人手腕設(shè)計(jì)的要求有：

27、 1）由于手腕處于手臂末端，為減輕手臂的載荷，應(yīng)力求手腕部件的結(jié)構(gòu)緊湊，減少其質(zhì)量和體積。為此腕部機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置多采用分離傳動(dòng)，將驅(qū)動(dòng)器安置在手臂的后端。 2）手腕部件的自由度愈多，各關(guān)節(jié)角的運(yùn)動(dòng)范圍愈大，其動(dòng)作的靈活性愈高，機(jī)器人對(duì)作業(yè)的適應(yīng)能力也愈強(qiáng)。但增加手腕自由度，會(huì)使手腕結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)控制難度加大。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，不應(yīng)盲目增加手腕的自由度數(shù)。通用目的機(jī)器人手腕多配置3個(gè)自由度，某些動(dòng)作簡(jiǎn)單的專用工業(yè)機(jī)器人的手腕，根據(jù)作業(yè)實(shí)際需要，可減少其自由度數(shù)，甚至可以不設(shè)置手腕以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。 3）為提高手腕動(dòng)作的精確性，應(yīng)提高傳動(dòng)的剛度，應(yīng)盡量減少機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中由于間隙產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)回差。如齒輪傳

28、動(dòng)中的 QQ:123536215 、870862708 全套圖紙及說(shuō)明書，英文翻譯可獲取~ 量輕，價(jià)格便宜，供貨方便，應(yīng)用較廣。 查手冊(cè) 高速軸選用深溝球軸承62007 （2）軸承的校核計(jì)算 兩個(gè)6012型軸承轉(zhuǎn)速1460r/min,徑向載荷Fr1=672N Fr2=356N軸向載荷Fa=0,工作時(shí)無(wú)沖擊，溫度低于100℃,預(yù)壽命10000h. 解：軸承1承受的負(fù)載較重，經(jīng)驗(yàn)算軸承1的當(dāng)量載荷為P=xFr+yFa 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)6012形軸承Cr=31500N

29、C0r=24200N 深溝球軸承 X0=0.6 Y0=0.5 P1= xFr1+yFa1=376N 軸承的壽命由公式計(jì)算得 16667/n(ftC/fpP)³=16667/1460(1x31500/1.2x376)³ 壽命足夠。 （3）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度 1繪制軸受力簡(jiǎn)圖(圖a) 2繪制垂直面彎矩圖(圖b) 軸承支承反力 ===160.3N =+=982+160.3=1142.3N 計(jì)算彎矩 截面c右側(cè)彎矩 ==1142.3=80.06N.m 截面c左側(cè)彎矩 ==160.3=11.88N.m 3繪制水平彎

30、矩圖(圖c) 軸支承反力====1309N 截面c處彎矩==1309=96.2N.m 4繪制合成彎矩圖(圖d) ===125.4N QQ:123536215 、870862708 全套圖紙及說(shuō)明書，英文翻譯可獲取~ 針對(duì)本設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)與滾珠絲杠之間的連接選擇巨德傳動(dòng)設(shè)備制造有限公司的HL1型彈性柱銷聯(lián)軸器，其具體參數(shù)見表6-1： 表6-1 聯(lián)軸器規(guī)格尺寸表 結(jié) 論 通過(guò)焊接結(jié)機(jī)械手設(shè)備的設(shè)計(jì),我掌握了許多實(shí)際運(yùn)用的知識(shí).對(duì)機(jī)械手五自由度的設(shè)計(jì)及

31、機(jī)電知識(shí)綜合運(yùn)用有了一定經(jīng)驗(yàn).從分析零件的加工工藝開始,選擇正確的工藝路線,選擇相應(yīng)的機(jī)床設(shè)備。 1.焊接機(jī)器人設(shè)計(jì)重點(diǎn)是大臂和小臂的設(shè)計(jì), 手臂和手腕是機(jī)器人操作機(jī)中的基本部件，它由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)組成。其結(jié) QQ:123536215 、870862708 全套圖紙及說(shuō)明書，英文翻譯可獲取~ 控制機(jī)械臂關(guān)節(jié)軸的運(yùn)動(dòng)，它的工作狀態(tài)平穩(wěn)，旋轉(zhuǎn)速度可以連續(xù)調(diào)節(jié)，對(duì)加速和減速指令都能迅速作出反應(yīng)。 總之在生產(chǎn)過(guò)程中要根據(jù)實(shí)際情況實(shí)際面對(duì),以滿足需要。

32、 謝 辭 將近2個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)馬上就要結(jié)束了.經(jīng)過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì),我從中學(xué)到了很多書本上學(xué)不到的東西,這次使我受益匪淺. 我這次所設(shè)計(jì)的題目是焊接機(jī)械人的設(shè)計(jì),其中涉及到很多其他專業(yè)方面的知識(shí).在以前的設(shè)計(jì)中,如機(jī)械制圖, 機(jī)械設(shè) QQ:123536215 、870862708 全套圖紙及說(shuō)明書，英文翻譯可獲取~ 參考文獻(xiàn)與附錄 [1] 成大先主編.<<機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè)>>（第5卷）.化學(xué)工業(yè)出版社，200

33、0 [2] 襲振邦、汪勤主編. <<機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)>>.電子工業(yè)出版社,1995 [3] 林尚揚(yáng)、陳善本主編. <<焊 QQ:123536215 、870862708 全套圖紙及說(shuō)明書，英文翻譯可獲取~ 174. [25]Page D, Koschan A, Sun Y and Abidi M.2003,“Laser-based Imaging for Reverse Engineering,” Sensor Review, 23(3), pp. 223-229.