焊接机器人设计

摘要随着科学技术的发展和工业需求的增加，焊接技术在工业生产中的比重越来越大，焊接技术的优良程度直接影响零件或产品的质量。虽然焊接机器人在中国的应用已经有了一定的规模，但还远远不能满足中国焊接生产的总体需求。因此，大力研究和推广焊接机器人技术势在必行。本设计的重点是运用机械原理和机械制造设备设计方法设计焊接机器人的实践和方法。本设计是在了解国内外焊接机器人现状的基础上，掌握焊接机器人的内部结构和工作原理，并对手臂和手腕进行结构设计。所有部件排列合理。同时了解机器人机械系统的运动学和运动控制。为工业焊接机器人设计提供理论参考、设计参考和数据参考，为工业设计人员在设计理论和设计实践中提供参考。该机器人具有刚性好、定位精度高、运行稳定的特点。关键词：焊接机器人传动系统机械机构设计摘要随着技术的发展和工业需求的增加，焊接在工业生产中所占的比重越来越大，优秀的焊接技术直接影响零件或产品的质量程度。虽然国内焊接机器人的应用已经具备了一定的规模，但远远不能满足焊接的整体需求。因此，大力研究和推广焊接机器人技术势在必行。本次设计的重点是运用机械设计理论和机械设备设计方法实践焊接机器人。焊接机器人的设计在了解国内外现状的基础上，进而掌握焊接机器人的内部结构和工作原理，以及手臂和手腕的结构设计。液压缸的合理布置。同时了解机器人机械系统的运动学和运动控制研究。为工业焊接机器人的设计提供理论参考，为工业设计人员的设计和设计实践、设计理论提供参考和数据参考。该机器人具有刚性好、定位精度高、稳定性好的特点。关键词：焊接机器人：传输系统；机械结构设计；目录Ogata 1第一章焊接机械手总体方案设计21.1概述21.2基本技术参数设计31.3焊接机器人的主要部件3第二章焊接机器人基座的设计52.1底座5的工作模式2.2底座6的结构设计2.2.1基地6的总体设计2.2.2基本电机6的选择2.2.3基座7上谐波齿轮传动的设计2.3基轴9的设计2.4基础传动齿轮10的设计2 . 4 . 1 10号齿轮的计算2.4.2齿轮接触疲劳强度的计算102.4.3设计计算112.5基础轴承12的选择第三章焊接机器人腰部的设计143.1腰部工作方式143.2腰部14的结构设计第四章焊接机器人手臂的设计164.1焊接机器人手臂总体设计方案164.2焊接机器人16大臂螺钉支撑机构的选择4.3焊接机器人滚珠丝杠的设计、选择和计算194.3.1滚珠丝杠19导程的确定4.3.2滚珠丝杠19的最大载荷4.3.3滚珠丝杠螺母副20的选择第五章焊接机器人手腕的设计215.1机器人手腕的设计要求215.2手腕作品风格215.3腕式电机的选择225.4手腕轴承的选择22第6章联轴器的选择25结论27谢谢你参考文献和附录2925绪方理论QQ:全套的图纸和说明书都有英文翻译。第一章焊接机械手总体方案设计1.1概述焊接是制造业中最重要的技术之一。它已经越来越广泛地应用于机械制造、核工业、航空航天、能源运输、石油化工、建筑和电子工业。随着科学技术的发展，焊接已经从简单的部件连接方法和毛坯制造方法发展成为制造业中生产具有精确尺寸的成品的基本技术和生产方法。传统的手工焊接已经不能满足现代高科技产品的质量。数量要求。因此，保证焊接产品质量的稳定性、提高生产率和改善工作条件已成为现代焊接制造技术发展中亟待解决的问题。从21世纪先进制造技术的发展要求来看，自动化焊接生产已成为必然趋势。焊接机器人的主要优点如下：1)稳定和提高焊接质量，确保其均匀性；2)提高劳动生产率，允许一天24小时连续生产3)改善工人的工作条件，在有害环境中工作；4)降低对工人操作技能的要求；5)缩短产品改造升级的准备时间，减少相应的设备投资；6)可以实现小批量产品的焊接自动化；7)能够完成空间站建设、核电设备维护、深水焊接等限制条件下难以人工完成的焊接作业。8)为焊接柔性生产线提供技术基础。焊接是机械制造业中仅次于设备加工和切割加工的第三大加工工序。柔性机器人加工技术及其相关控制器的PC化、网络化和智能化应用研究已经成为焊接自动化发展的必然趋势。实现自动化焊接生产：的意义和必要性随着中国逐步走向国际市场，加入国际贸易组织，国内竞争和国际竞争的界限将越来越模糊。中国的经济发展和国际一体化是大势所趋。迫切需要改变过去的生产方式和管理方式。这种变化不仅对大型和小型企业更为重要，对中型企业也是如此。1.2基本技术参数的设计根据任务的来源，根据制造商的产品计划或用户订购要求来确定。总体方案设计阶段需要确定的主要参数如下：(1)额定负载。额定负载是指在机器人规定的性能范围内，机械接口能够承受的负载的允许值。主要根据作用在机械接口上的力和力矩来确定，包括机器人末端执行器的质量、抓取工件的质量和惯性力(力矩)以及外力(力矩)(如切割机器人的切割力)。本课题设计所需的额定载荷QQ:全套的图纸和说明书都有英文翻译(5)机器人手装置也称为末端执行器。根据操作的性质，机械手末端的致动器具有不同的形式。1)焊接机器人和喷涂机器人的末端分别是用于固定焊枪和喷枪的夹具。2)搬运大型抛光板的机器人通常使用真空吸附式末端执行器，该末端执行器利用吸盘内的压力与大气压力之间的差异来产生吸附力。3)对于一般的物料搬运和装配机器人，末端执行器是各种机械夹具，其使用机械手指的闭合和打开来夹紧和释放工件。4)运输铁磁材料的机器人也可以使用电磁吸盘作为末端执行器。第二章焊接机器人基座的设计2.1基地工作模式机器人基座的结构设计要求；1)应有足够大的安装底座，以保证机器人工作时的稳定性。2)车架应承受机器人的所有重量和工作载荷，并应保证足够的强度、刚度和承载能力。3)框架轴系和传动链的精度和刚度对末端执行器的运动精度影响最大。因此，框架和臂之间的连接必须具有可靠的定位基准上部也称为腰部，腰部旋转由初级齿轮传动组成。如图2-1所示底座部件的装配图所示，电机、减速器和小齿轮在结构布置上与腰座一起旋转。而大齿轮固定在底座上。这种布局便于装饰和润滑，但增加了腰部转动的转动惯量。图2-1基本组件示意图2.2底座的结构设计2.2.1基地总体设计焊接机器人底座由下底座和上底座组成。如图2-2所示，在基座上使用了一个阶梯轴，该阶梯轴作为一个传递扭矩，将扭矩从减速器传递到小齿轮。轴的上端与减速器的柔轮连接，下端通过键与小齿轮连接，减速器与壳体连接，壳体通过螺栓与机器人的大臂连接。当底座的电机工作时，减速器的刚性轮不动，柔性轮运动，柔性轮通过阶梯轴与小齿轮通过键连接，从而带动小齿轮运动，小齿轮QQ:全套的图纸和说明书都有英文翻译以下两种情况：1)波形发生器激活，刚性轮固定。当柔性轮被驱动时，波发生器和柔性轮之间的减速传动比为i=其中，分别为刚性轮和柔性轮的齿数；分别是波发生器和柔轮的转速。2)波形发生器激活，柔性轮固定。当驱动刚性轮时，波发生器与刚性轮的减速传动比为其中是刚性轮的转速。当波发生器固定时，如果刚性轮由柔性轮驱动，其传动比略大于1，而如果柔性轮由刚性轮驱动，其传动比略小于1。根据基座的运动要求和基座运动的转动惯量，我们选择了标准谐波减速器，其性能参数如下表所示：规格乘积模型模量m减速比I额定输入速度r/min标称输出扭矩Nm80XB-80-202B0.22023000120外观和安装尺寸如下：模型ABCDEFGHi801157781.61580346.5105JKLOPQrST14516.326565.536452.3基轴的设计底座上使用阶梯轴作为传递扭矩，将谐波减速器传递的扭矩传递给小齿轮，轴的上端与谐波减速器的柔性轮连接，下端通过键与小齿轮连接。根据弯曲和扭转组合强度检查轴的强度。1、绘制轴应力图(图一)2.绘制垂直面弯矩图(图b)承受反作用力=160.3牛顿=982 160.3=1142.3N计算弯矩截面的右弯矩c=1142.3=80.06N.m牛米截面的左弯矩c=160.3=11.88N.m牛米3.绘制水平弯矩图(图三)轴承反作用力=1309牛截面c处的弯矩=1309=96.2N.m4、绘图和合成QQ:全套的图纸和说明书都有英文翻译以失效概率为1%，接触疲劳强度的最小安全系数=1=590mpa=480mpa设计计算1.计算小齿轮分度圆的直径Ddmm=90mm毫米2.周速v=2.6376m米/秒3.确定负载系数=1=1=1.14，=0.17 (=46.06QQ:全套的图纸和说明书都有英文翻译)=1.53k=11.531.311=2.00434、根据实际载荷系数修正小齿轮分度圆直径计算值=98=133.97毫米2.1.2主要几何参数和尺寸的确定(1)模数m=3.67取整标准值m=4(2)分度圆直径=433=132QQ:全套的图纸和说明书都有英文翻译P=xFr yFa检查机械设计手册6012形轴承Cr=31500N C0r=24200