焊接機(jī)器人總體設(shè)計(jì)-wenkub.com
2025-05-31 08:33 本頁(yè)面
【正文】 最后，經(jīng)過(guò)計(jì)算查表得出了設(shè)計(jì)中需要的所有技術(shù)參數(shù)和數(shù)據(jù)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用電磁控制。并帶動(dòng)機(jī)身沿軌道直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人機(jī)身的伸縮使其工作長(zhǎng)度發(fā)生變化，在直角坐標(biāo)式結(jié)構(gòu)中，機(jī)身的最大工作長(zhǎng)度決定其末端所能達(dá)到的最 遠(yuǎn)距離。 機(jī)身的各種運(yùn)動(dòng)通常用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（如液壓缸或者氣缸）和各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，從機(jī)身的受力情況分析，它在工作中既受臂部、腕部、手部的靜、動(dòng)載荷，而且自身運(yùn)動(dòng)較為多，受力復(fù)雜。伸縮式臂部機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)可采用液壓缸直接驅(qū)動(dòng)。因此，它的結(jié)構(gòu)、工作范圍、靈活留個(gè)性以及抓重大七個(gè)小和定位精度直接影響機(jī)械手的工作性能。臂部的作用是支撐腕部和手部，包括工作或夾具，并且?guī)?dòng)腕部和手部做所需的空間運(yùn)動(dòng)。 圖 22 腕部回轉(zhuǎn)基本結(jié)構(gòu)示意圖 此次設(shè)計(jì)腕部的驅(qū)動(dòng)方式是采用直接驅(qū)動(dòng)的方式，因?yàn)橥蟛垦b在手臂部分的 末尾，所以必須設(shè)計(jì)的一個(gè)裝配十分緊湊的機(jī)構(gòu)，直接把驅(qū)動(dòng)源安裝在手腕上。因此，手腕設(shè)計(jì)成回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)是回轉(zhuǎn)液壓缸。手腕一般會(huì)設(shè)計(jì)獨(dú)立的自由度。 執(zhí)行機(jī)構(gòu) （ 1）手部 手部不僅直接參與工件接觸的部分，工業(yè)從生產(chǎn)一般都是回轉(zhuǎn)型或平動(dòng)型的，多為回轉(zhuǎn)型，因?yàn)榛剞D(zhuǎn)型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。動(dòng)作頻率大，但結(jié)構(gòu)較大，動(dòng)作程序不可以變。此類(lèi)機(jī)械手目前還不多，但有發(fā)展前景。但是，由于空氣具有可壓縮的特性，工作速度的穩(wěn)定性較差，沖擊大，而且氣源壓力較低，抓重一般在 30 公斤以下，在同樣抓重條件下它比液壓機(jī)械手的結(jié)構(gòu)大，所以適用于高速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進(jìn)行工作 (3) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)可分為交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，交流伺服電動(dòng)驅(qū)動(dòng)、直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)以及步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。但對(duì)密封裝置要求嚴(yán)格，不然油的泄漏對(duì)機(jī)械手的工作性能有很大的影響，且不宜在高溫、低溫下工作。 圖 21 四種機(jī)器人坐標(biāo) 形式 3 焊接機(jī)器人傳動(dòng)方案論證 焊接機(jī)器人（直角坐標(biāo)型）的驅(qū)動(dòng)方式有液壓 式、氣動(dòng)式和電動(dòng)機(jī)式三種。但是 相對(duì)機(jī)器人本體尺寸，、因此其工作空間比較大。工作空間呈一個(gè)類(lèi)球形的空間 錯(cuò)誤 !未找到引用源。其工作空間是一個(gè)呈圓柱狀的空間。直角坐標(biāo)機(jī)器人主要是用于裝配作業(yè)及搬運(yùn)作業(yè)，直角坐標(biāo)機(jī)器人總共有以下幾種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的：懸臂式，龍門(mén)式，天車(chē)式三種結(jié)構(gòu) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。由于直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是最易于實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)的位置控制的一種運(yùn)動(dòng)，因此，直角坐標(biāo)機(jī)器人可以達(dá)到非常高的位置精度 （ 微米級(jí) ） 。由于本機(jī)械手在上下料時(shí)手臂具有升降、收縮及回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，采用圓柱座標(biāo)式。各運(yùn)動(dòng)部件和機(jī)構(gòu)自由度的總和就是機(jī)器人的自由度數(shù)。 1 焊接機(jī)器人總體設(shè)計(jì)的思路 設(shè)計(jì)機(jī)器人大體上可分為兩個(gè)階段： （ 1） 系統(tǒng)分析階段 1）根據(jù)焊接機(jī)器人系統(tǒng)索要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，明確所采用機(jī)器人的目的和任務(wù)； 2）分析機(jī)器人所在系統(tǒng)的工作環(huán)境； 3) 根據(jù)焊接機(jī)器人的工作要求和工作環(huán)境，基本上確定機(jī)器人的功能和方案。例如機(jī)器人的自由度、信息的存儲(chǔ)量、計(jì)算機(jī)功能、承受力矩、動(dòng)作精度的要求、容許的運(yùn)動(dòng)范圍、靜動(dòng)載荷以及對(duì)溫度、震動(dòng)等環(huán)境的適應(yīng)性。 機(jī)器人的手部要像人手一樣靈活的完成各種動(dòng)作是比較困難的，因?yàn)槿说氖质怯墒种?、掌、腕、臂?19 個(gè)關(guān)節(jié)組成，共有 27 個(gè)自由度。相應(yīng)的機(jī)械手具有三個(gè)自由 度，為了彌補(bǔ)升降運(yùn)動(dòng)行程較小的缺點(diǎn)，增加手臂擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而增加一個(gè)手臂上下擺、動(dòng)的自由度。但是，由于這種直角坐標(biāo)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)空間
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