【正文】 免費格式轉(zhuǎn)換請發(fā)站內(nèi)信。 同時由衷的感謝在我設(shè)計過程中，班級同學(xué)對我的指導(dǎo)和幫助，有了你們的熱心解答，彌補了我的不足，我得以在各方面取得顯著的進步。老師為我論文課題的研究提出了許多指導(dǎo)性的意見，為論文的撰寫、修改提供了許多具體的指導(dǎo)和幫助。同時，也計算了伸縮 立柱不自鎖的條件 (這是機身設(shè)計中不可缺少的部分 )。作為固定支撐的軸承，應(yīng)能承受雙向軸向載荷，故內(nèi)外圈在軸向全要固定。 2 LaFG a? ????? ????總摩 () 式中： ? 摩擦阻力，參考圖 63 GvF gt?? ?總慣 () G零件及工件所受的總重。 24 圖 52 回轉(zhuǎn)缸的截面圖 機身升降機構(gòu)的計算 手臂偏重力矩的計算 圖 53 手臂各部件重心位置圖 (1)零件重量等 現(xiàn)在對機械手手臂做粗略估算： 總共 約為 33Kg 25 (2)計算零件的 重心位置，求出重心到回轉(zhuǎn)軸線的距離 ρ。 密封處的摩擦阻力矩可以粗略估算下，由于回油背差一般非常的小，故在這里忽略不計。具體結(jié)構(gòu)見圖 61。本設(shè)計機身包括兩個運動，機身的回轉(zhuǎn)和伸縮。但回轉(zhuǎn)缸與臂部一起升降，運動部件較大。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點是能承受較大偏重力矩。 機身的整體設(shè)計 按照設(shè)計要求，機械手要實現(xiàn)手臂 1800的回轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)手臂的回轉(zhuǎn)運動機構(gòu)一般設(shè)計在機身處。 22 第 5 章 機身結(jié)構(gòu)的 設(shè)計及計算 機身是直接支撐和驅(qū)動手臂的部件。 取 :載荷 F=400N,懸臂 L=1730mm。 液壓缸外徑的設(shè)計 ： 根據(jù)裝配等因素，考慮到液壓缸的臂厚在 7mm，所以該液壓缸的外徑為60mm。 確定液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸： 液壓缸內(nèi)徑的計算，如圖 42 所示 20 圖 42 雙作用液壓缸示意圖 當(dāng)油進入無桿腔： F1=(A1p1A2p2)ηm （ ） 當(dāng)油進入有桿腔中 ： F2=(A2p1A1p2)ηm () 其中： ηm為機械效率。 2LaFG a? ????? ????總摩 () 式中 參 與運動的零部件所受的總重力（含工件）（ N）； L手臂與運動的零部件的總重量的重心到導(dǎo)向支撐的前端的距離（ m） ,參考上一節(jié)的計算； a導(dǎo)向支撐的長度（ m）； 19 當(dāng)量摩擦系數(shù)，其值 與導(dǎo)向支撐的截面有關(guān) ； 對于圓柱面： μ摩擦系數(shù)，對于靜摩擦且無潤滑時： 鋼對青銅：取 μ=～ 鋼對鑄鐵：取 μ=～ 選?。?， G=500N， L==, 導(dǎo)向支撐 a 設(shè)計為 。 液壓缸活塞的驅(qū)動力的計算公式可表示為： F=(A1p1A2p2)ηm () 手臂摩 擦力的分析與計算 摩擦力的計算不同的配置和不同的導(dǎo)向截面形狀，其摩擦阻力是不同的，要根據(jù)具體情況進行估算。 手臂運動機構(gòu)的選擇 通過以上，綜合考慮，本次設(shè)計選 擇液壓缸伸縮機構(gòu)，使用液壓驅(qū)動 ,水平伸縮液壓缸選用伸縮式液壓缸；豎直伸縮液壓缸選用雙作用活塞缸。 四、位置精度要求高 一般來說，直角和圓柱坐標(biāo)式機械手位置精度要求較高；關(guān)節(jié)式機械手的位置精度最難控制，故精度差；在手臂上加設(shè)定位裝置和檢測結(jié)構(gòu)，能較好地控制位置精度，檢測裝置最好裝在最后的運動環(huán)節(jié)以減少或消除傳動、嚙合件間的間隙。 三、手臂動作應(yīng)該靈活 為減少手臂運動之間的摩擦阻力，盡可能用滾動摩擦代替滑動摩擦。對于高速度運動的機械手，其最大移動速度設(shè)計在最大回轉(zhuǎn)角速度設(shè)計在內(nèi)，大部分平均移動速度為，平均回轉(zhuǎn)角速度在。而且其剛度隨著臂桿的伸縮不斷變化。因此，它的結(jié)構(gòu)、工作范圍、靈活性等直接影響到機械手的工作性能。 臂部運動的目的：把手部送到空間運動范圍內(nèi)任意一點。 16 第 4 章 臂部結(jié)構(gòu)的設(shè)計及計算 手臂部件是機械手的主要握持部件。連接螺釘?shù)淖饔茫菏箘悠洼敵鲚S之間的配合緊密。 工作壓力 P（ Mpa） 螺釘?shù)拈g距 t(mm) ～ 小于 150 ～ 小于 120 ～ 小于 100 ～ 小于 80 缸蓋螺釘?shù)挠嬎?，如圖 43 所示， t 為螺釘?shù)拈g距，間距跟工作壓強有關(guān)，見表 43， 在這種聯(lián)接中，每個螺釘在危險剖面上承受的拉力 : 0 39。 12 腕部驅(qū)動力計算 圖 31 腕部支撐反力計算示意圖 腕部回轉(zhuǎn)時要克服的阻力： F=FR1+FR2 a. 腕部回轉(zhuǎn)支撐處的摩擦力矩： Ma= Fd （ ） 其中 f 為軸承摩擦系數(shù)取 f = b. 克服由于工件重心偏置所需的力矩： Mb=G3e （ ） c. 克服啟動慣性所需的力矩： Mc=π D4/32 （ ） 腕部驅(qū)動液壓缸的計算 表 31 液壓缸的內(nèi)徑系列 （ JB82666） 錯誤 !未找到引用源。 (3) 具有兩個自由度的回轉(zhuǎn)驅(qū)動的腕部結(jié)構(gòu)它使腕部具有水平和垂直轉(zhuǎn)動的兩個自由度。）。 (2) 結(jié)構(gòu)考慮，合理布局 11 腕部作為焊接機器 人的執(zhí)行機構(gòu)，又承擔(dān)連接和支撐焊槍的作用，除保證力和運動的要求外，要有足夠的強度、剛度外，還應(yīng)綜合考慮，合理布局，解決好腕部與臂部和手部的連接。最后，給出了設(shè)計中所需的技術(shù)參數(shù)。本設(shè)計采用電磁控制。并帶動機身沿軌道直線運動。機器人機身的伸縮使其工作長度發(fā)生變化，在直角坐標(biāo)式結(jié)構(gòu)中，機身的最大工作長度決定其末端所能達到的最遠距離。 機身的各種運動通常用驅(qū)動機構(gòu)（如液壓缸或者氣缸）和各種傳動機構(gòu)來實現(xiàn)，從機身的受力情況分析，它在工作中既受臂部、腕部、手部的靜、動載荷， 8 而且自身運動較為多，受力復(fù)雜。伸縮式臂部機構(gòu)的驅(qū)動可采用液壓缸直接驅(qū)動。因此，它的結(jié)構(gòu)、工作范圍、靈活性以及抓重大小和定位精度直接影響機械手的工作性能。 臂部運動的目的：把手部送到直線運動范圍內(nèi)任意一點。 機器人手腕的回轉(zhuǎn)運動 是 由回轉(zhuǎn)液壓缸實現(xiàn) 的 。因此在要求較大回轉(zhuǎn)角的情況下，采用齒條傳動或鏈輪以及輪系結(jié)構(gòu)。手腕有獨立的自由度。 執(zhí)行機構(gòu) （ 1）手部 手部既直接與工件接觸的部分，一般是回轉(zhuǎn)型或平動型（多為回轉(zhuǎn)型，因其結(jié)構(gòu)簡單）。隨著材料性能的提高，電動機性能也在隨之提高并且電動機使用簡單，所以就目前來看，機器人驅(qū)動正逐步為電動機驅(qū)動式所代替。 根據(jù)要求及在實際生產(chǎn)中的用途，本次設(shè)計的焊接機器人采用直角坐標(biāo)。關(guān)節(jié)型機器人動作靈活，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。主要應(yīng)用于搬運作業(yè)。這種機器人構(gòu)造比較簡單，精度還可以，常用于搬運作業(yè)。 直角坐標(biāo)機器人的工作空間為一空間長方體。各結(jié)構(gòu)形式及其相應(yīng)的特點，分別介紹如下 : (1) 直角坐標(biāo)機器人結(jié)構(gòu) 4 直角坐標(biāo)機器人的空間運動是用三個相互垂直的直線運動來實現(xiàn)的，如圖21(a)所示。機器人的手部要像人手一樣完成各種動作是比較困難的，因為人的手指、掌、腕、臂由 19個關(guān)節(jié)組成，共有 27個自由度。 選擇各部件的具體結(jié)構(gòu)，進行機器人總裝圖的設(shè) 計； 錯誤 !未找到引用源。 (2) 技術(shù)設(shè)計階段 錯誤 !未找到引用源。 根據(jù)系統(tǒng)的目標(biāo)，明確所采用機器人的目的和任務(wù)； 錯誤 !未找到引用源。在以焊接技術(shù)為主導(dǎo)制造工藝技術(shù)的大中型骨干企業(yè)，焊接生產(chǎn)過程綜合機械化與自動化程度已達到 40%～ 45%。 焊接機器人具有焊接質(zhì)量穩(wěn)定、改善工人勞動條件、提高勞動生產(chǎn)率等特點，廣泛應(yīng)用于汽車、工程機械、通用機械、金屬結(jié)構(gòu)和兵器工業(yè)等行業(yè)。因此，從長遠看，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本還會大大降低。在西方社會，和機器人價格相反的是，人的勞動力成本有不斷增長的趨勢。焊接機器人主要包括機器人和焊接設(shè)備兩部分。 關(guān)鍵字：焊接機器人 液壓系統(tǒng) 機械機構(gòu)設(shè)計 II 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 quality of parts or the domestic application of welding robot with a certain scale, but falls far short of the overall demand for , great efforts to study and promote the welding robot technology is imperative. The focus of this design is the use of mechanical theory and design of machinery and equipment design and methods of practice welding 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 arrangement of the hydraulic the same time understand the robot mechanical system kinematics and motion control the design of industrial welding robots to provide a theoretical reference, reference and data reference design for industrial designers and design practice, design theory robot has a good rigidity, high precision location, stable characteristics. Keyword:Welding robot； hydraulic system； mechanical structure design III 目 錄 摘 要 ................................................................................................................... I Abstract ..................................................................................................................II 目 錄 .................................................................................................................. III 第 1 章 引言 .......................................................................................................... 1 第 2 章 焊接機器人的總體方案 ..........................................................................