畢業(yè)設(shè)計(jì)六自由度焊接機(jī)器人設(shè)計(jì)論文(文件)
【正文】 相關(guān)文獻(xiàn)，以及參考機(jī)械工程學(xué)院機(jī)器人實(shí)驗(yàn)實(shí)首鋼motoman機(jī)器人實(shí)例，并在老師的指導(dǎo)下完成設(shè)計(jì)方案的論證。基座旋轉(zhuǎn)盤在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中電機(jī)也是隨旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的。在控制系統(tǒng)中選擇了固高公司生產(chǎn)的GE800PGPCI運(yùn)動(dòng)控制器作為控制系統(tǒng)的核心部件，其充分利用了DSP技術(shù)和FPGA技術(shù)。近年來(lái)，隨著用工成本的提高和先進(jìn)技術(shù)的快速發(fā)展這兩方面矛盾的日益凸顯，焊接機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用極大的推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。所以嵌入式控制系統(tǒng)將是焊接機(jī)器人控制技術(shù)的又一個(gè)重要的研究和發(fā)展方向。（2）嵌入式控制技術(shù)近年來(lái)，嵌入式控制技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，使得嵌入式的應(yīng)用得到重視。此外還選擇了三洋公司生產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)來(lái)搭建機(jī)器人的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這樣設(shè)計(jì)的好處是既能滿足自由度的要求，在結(jié)構(gòu)上也更為緊湊。在機(jī)器人基座的設(shè)計(jì)中，基座采用鑄鐵鑄造而成，充分利用鑄鐵的材料特性，改善系統(tǒng)的抗振性。 電源控制圖 運(yùn)動(dòng)控制器與驅(qū)動(dòng)器接線圖，圖示還示意了驅(qū)動(dòng)器的主電源和控制電源接線圖，其中主控制電源為是從電源控制電路圖中端子LN4中引入并接驅(qū)動(dòng)器R、S，控制電源是從電源控制電路圖中端子L、N中引入并接驅(qū)動(dòng)器r、s。本設(shè)計(jì)選用兩種驅(qū)動(dòng)器，分別為RS1A01AA、RS1A03AA。選擇驅(qū)動(dòng)器需要根據(jù)伺服電機(jī)的功率、反饋元件來(lái)選擇。以R2AA06040FC為例：R：表示R系列；2：表示發(fā)動(dòng)機(jī)分類為中慣性；AA：表示電動(dòng)機(jī)電壓為220V；06：表示發(fā)蘭角為60mm；040：表示電動(dòng)機(jī)的規(guī)格輸出為400W；F：表示電動(dòng)機(jī)最高旋轉(zhuǎn)速度為6000r/min；H：表示最高轉(zhuǎn)速為3000r/min；C：表示帶保持控制器（24V）；X：表示無(wú)保持控制器。 電機(jī)型號(hào)的確定標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的功率是由額定功率來(lái)表示。加上機(jī)器人末端的執(zhí)行器，一共需要七個(gè)獨(dú)立的原動(dòng)機(jī)。專用輸出通過(guò)端子板CNCNCNCNCNCNCN1CN13與驅(qū)動(dòng)器連接。運(yùn)動(dòng)控制器與端子板的連接端子板是把若干個(gè)端子集中在一起，排列在一個(gè)平板上的的，這個(gè)板就叫端子板，端子板的作用是方便接線用的。GE：系列標(biāo)示代號(hào)為GE；800：可以控制軸數(shù)8軸；P：運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方式為點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)規(guī)劃；G：工作方式為脈沖輸出；PCI：總線類型為PCI總線。運(yùn)動(dòng)控制器是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，它接受來(lái)自上位PC機(jī)得應(yīng)用程序命令，按照設(shè)定的運(yùn)動(dòng)模式，完成相應(yīng)的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，向驅(qū)動(dòng)器發(fā)出相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)指令。其是在以高速數(shù)字信號(hào)處理器DSP為代表的高性能高速未處理器及大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷﨔PGA的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。此機(jī)械采用氣動(dòng)傳動(dòng)，通過(guò)氣缸的伸縮運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)手指在導(dǎo)軌中同步移動(dòng)來(lái)完成機(jī)械手開(kāi)合運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的夾緊與松開(kāi)。 機(jī)械手的設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械手又稱為機(jī)器人的末端執(zhí)行器，它是機(jī)器人用于直接抓取和握緊某些專用工具（例如焊具、噴頭等）進(jìn)行操作的部件。(3) 確定小帶輪節(jié)圓的直徑d1和小帶輪的齒數(shù)Z1由于其中Z1Zmin，查表可取Z1=20， d1=PbZ1/=(mm) （）所以d=(mm)(4) 確定大齒輪節(jié)圓的直徑d2和大齒輪齒數(shù)Z2由于傳動(dòng)比為3/2，所以Z2=3/2*Z1=30所以d2 =(mm)(5) 初步選取中心距a0 并選擇同步帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld,帶的齒數(shù)Zb若中心距a0未給定，根據(jù)下式（d1+d2）a02(d1+d2) （）所以可以選擇 35a0200，選取a0=160mm。電機(jī)安裝在上臂殼體內(nèi)部設(shè)計(jì)出的電機(jī)支架上，通過(guò)同步齒形帶來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。這樣設(shè)計(jì)可以節(jié)約空間，結(jié)構(gòu)十分緊湊，而且能很好的滿足傳動(dòng)的要求。在傳動(dòng)軸上設(shè)計(jì)有深溝球軸承支撐，在上臂上設(shè)計(jì)有圓錐銷和傳動(dòng)軸連接，并在軸上設(shè)計(jì)出平鍵連接，從而實(shí)現(xiàn)上臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)齒輪副傳動(dòng)，把扭矩傳遞到上臂上，從而實(shí)現(xiàn)上臂的上下擺動(dòng)。 上臂擺動(dòng)關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)上臂擺動(dòng)關(guān)節(jié)即為U關(guān)節(jié)，主要是為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人上臂的上下擺動(dòng)而設(shè)計(jì)的。 下臂關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)下臂關(guān)節(jié)即為L(zhǎng)關(guān)節(jié)，主要是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的前后擺動(dòng)，下臂關(guān)節(jié)的擺動(dòng)的幅度為+155176。 機(jī)器人本體整體布局圖 基座的設(shè)計(jì)（1）基座是整個(gè)機(jī)器人本體的支持，為了保證機(jī)器人的穩(wěn)定性，： 焊接機(jī)器人基座此基座為帶有轉(zhuǎn)盤的基座，由于基座承受壓力，為了充分利用材料的特性，選擇使用鑄鐵材料來(lái)制造基座，這樣可以利用鑄鐵材料的吸振性，提高機(jī)器人的振動(dòng)穩(wěn)定性。工作范圍最小387mm 最大1378mm功率 自由度與關(guān)節(jié)該焊接機(jī)器人采用關(guān)節(jié)型的機(jī)器人，具有六個(gè)自由度，即為二個(gè)腰關(guān)節(jié)、一個(gè)肩關(guān)節(jié)、一個(gè)肘關(guān)節(jié)、還有二個(gè)腕關(guān)節(jié)。T（手腕回轉(zhuǎn)）177。R（上臂回轉(zhuǎn)）177。L（下臂前后擺動(dòng)）+155176。機(jī)器人本體設(shè)計(jì)包括主要基座、大臂、小臂、手腕、機(jī)械手以及各關(guān)節(jié)伺服電機(jī)
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