焊接机器人总体及腰部结构设计

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中间轴1.dwg

主轴-23.dwg

基座.dwg

大齿轮.dwg

底板.dwg

总体尺寸图-GAI.dwg

立柱.dwg

联接板.dwg

腰关节装配图.dwg

设计说明书.doc

焊接机器人总体及腰部结构设计

摘   要

为了提高生产效率和产品的焊接质量,满足实际工作需要,本课题设计了用于焊接的关节型机器人。焊接机器人是工业机器人的一种，是自动执行工作的机械装置，通过自身动力和控制能力来实现各种功能，即可以由人控制其工作，也可通过预先编排的程序运行。近年来不断涌现出具有代表性的机器人焊接新技术，同时也正向更高程度的自动化与智能化方向发展，这些技术从生产效率、焊接精度、操作性、适应性等方面显示了焊接机器人技术的未来发展趋势。焊接作为与制造业密切相关的重要生产方式，随着工业生产的现代化发展逐步深入，正面临前所未有的挑战：在焊接质量、生产效率、制造成本、产品系列多样化、批量供给能力、现代化生产管理等方面，对焊接技术水品与焊接生产模式提出了新的要求。通过多学科知识的综合应用，强化机器人应用能力，根据机器人的工作要求和结构特点，进行了机器人的总体设计，以及腰部结构的设计，同时也研究制定了机器人总体及各部分传动方案，合理布置了电机和齿轮，确定了各级传动参数，进行了齿轮、轴和轴承的设计计算和校核。焊接机器人可以提供稳定的焊接质量，提高工作效率，降低生产成本，在工业领域得到了广泛的应用。该机器人具有刚性好，精度高、运行平稳，适应性强的特点。

关键词：关节型机器人；总体设计；腰部结构设计

目　录

摘要…………………………………………………………………………………Ⅱ

Abstract…………………………………………………………………Ⅲ

绪论…………………………………………………………………………1

第一章 关节型机器人总体设计…………………………………………………3

第一节  确定基本技术参数………………………………………………………………3

第二节  关节型机器人本体结构设计…………………………………………………………8第二章 关节型机器人腰部结构设计………………………………………………11   

第一节 电动机的选择…………………………………………………………………11

第二节 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比…………………………13    

第三节 确定齿轮的参数………………………………………………………………22

第四节轴承的校核………………………………………………………32

第五节 壳体设计………………………………………………………………………32

第三章 关节型机器人的位姿分析…………·……………………………………………33

第一节 机器人的位姿与运动的描述…………………………………………………33

第二节关节型机器人的广义连杆变换矩阵…………………………………34 

第三节 关节型机器人运动方程………………………………………………………36

结束语………………………………………………………………………………44

参考文献……………………………………………………………………………46

外文资料……………………………………………………………………………48

中文译文……………………………………………………………………………54

致谢……………………………………………………………………………59

General and waist structure design of welding robot

Abstract

  In order to improve the production efficiency and welding quality and meet the demand of practical work, this topic design for welding of the joint type robot. Welding robot is a robot a, is performed automatically mechanical device, by its own power and control ability to realize various functions, which can by control the work, can also be run through pre arrangement of the program. In recent years continue to emerge out of is representative of the robot welding technology, but also forward more high degree of automation and intelligent direction of development, these technologies in production efficiency. The precision of welding operation Sex, adaptability, shows the welding robot technology development trend in the future. Welding as manufacturing industry is closely related to the important mode of production, with the gradual deepening of the development of the modernization of industrial production, is facing unprecedented challenges: in welding quality, production efficiency, the manufacturing cost, product line diversification, batch supply capacity, modern production management, of welding technology and welding production model put forward new requirements. Through multi discipline knowledge comprehensive application, strengthen ability of robot application, according to the work requirements for the robot and the characteristics of the structure, the overall design of the robot, and the waist structure design. Also study and formulate the overall robot and the transmission scheme, reasonable layout of the motor and gear, to determine the levels of transmission parameters, gear, shaft and bearing design calculation and checking. Welding robot can provide stable welding quality, improve work efficiency, reduce the production cost, has been widely used in the industrial field. The robot has good rigidity, high precision, smooth operation, strong adaptability characteristics.

Key words: joint type robot; overall design; waist structure design

参考文献

[1] 汪恺.  机械设计标准应用手册[M]. 机械工业出版社.  1997.8.

[2] 成大先. 机械设计手册[M]. 化学工业出版社  2002.1.

[3] 徐灏.  机械设计手册[M]. 北京：机械工业出版社  2002.

[4] 徐锦康. 机械设计[M] .机械工业出版社 2001.

[5] 殷际英,何广平.关节型机器人[M]. 北京:化学工业出版社  2003.

[6] 周伯英. 工业机器人设计[M]. 北京：机械工业出版社  1995.

[7] 陈秀宁,施高义.机械设计课程设计[M].浙江大学出版社  1995.8.

[8] 王宗荣.工程图学[M].机械工业出版社  2001.9.

[9] 费仁元,张慧慧.机器人设计和分析[M].北京工业大学出版社  1998.9.

[10] 龚振邦.机器人机械设计[M].北京:电子工业出版社  1995.11.

[11] 吴相宪,王正为,黄玉堂.实用机械设计手册[M].中国矿业大学出版社 1993.5.

[12] 庞启淮.小功率电动机应用技术手册[M].机械工业出版社.

[13] 马香峰.工业机器人的操作机设计[M].冶金工业出版社.

[14] Xi-Zhang Chen,  Yu-Ming Huang,  Shan-ben Chen.  Industrial Robot: An International Journal, 2014

[15] Luo Yu,  Jiao Xiangdong,  Zhou Canfeng,  Chen Jiaqing,  Han Suxin.  Industrial Robot: An International Journal, 2015, 

[16] Chen, Xi-Zhang,  Huang, Yu-Ming,  Chen, Shan-ben. The Industrial Robot, 2015, 

[17] Zhang Tao,  Wu, Minghui,  Zhao, Yanzheng,  Chen, Shanben. The Industrial Robot, 2014

[18] Qing Tang. Industrial Robot: An International Journal, 2014

[19]J.F. Aviles-Vi?as,  I. Lopez-Juarez,  R. Rios-Cabrera.Industrial Robot: An International Journal, 2015.

[20]Jan Pilarczyk,  Marek Banasik,  Sebastian Stano,  Jerzy Dworak.Welding International, 2016,

[21]Wanghui Bu,  Zhenyu Liu,  Jianrong Tan.International Journal of Production Research, 2015.

[22]John Ogbemhe,  Khumbulani Mpofu.Industrial Robot: An International Journal, 2015,.

[23]Beom-Sahng Ryuh ,  Gordon R. Pennock.Industrial Robotics: Programming, Simulation and Applications.INTECH Open Access Publisher,   2015.