直角坐標焊接機械手整體結構設計說明書畢業(yè)論文-展示頁
2025-06-28 13:37本頁面
【正文】 .........5 直角坐標焊接機器人介紹..................................................................................................5 常見的幾種直角坐標焊接機器人結構方案......................................................................6...............................................................................................8第3章 總體布置設計........................................................................................11.................................................................................................................11.........................................................................................................11第4章 各部分間的聯(lián)接設計............................................................................19.....................................................................................................19.....................................................................................................20.....................................................................................................22第5章 設計小結................................................................................................24參考文獻.............................................................................................................25第1章 綜述 焊接機器人概述 在現(xiàn)代制造業(yè)中，焊接作為“工業(yè)裁縫”毋庸置疑是最重要的工藝技術之一。摘要焊接在當代制造業(yè)中有著舉足輕重的地位，與傳統(tǒng)手工焊接相比，焊接機器人有著無可比擬的優(yōu)勢，而且，隨著科學技術的發(fā)展，焊接自動化越來越成為焊接的發(fā)展趨勢。本文從直角坐標焊接機械手的整體設計角度出發(fā)，主要致力于解決直角坐標焊接機械手的總體結構設計、總體主要參數(shù)尺寸的確定以及各大部分的連接設計等問題，確定了符合設計題目的直角坐標焊接機械手的整體結構、總體參數(shù)、及各部分的連接尺寸，為各部件的型號選擇和尺寸確定作依據(jù)。它應用領域相當廣泛，觸及機械制造、核工業(yè)、航空航天、能源交通、石油化工以及建筑和電子等各個方面。我們曾經(jīng)傳統(tǒng)的手工焊接已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代那些高技術含量產(chǎn)品制造的質(zhì)量和數(shù)量要求。隨著電子技術、計算機技術、數(shù)控技術和機器人技術的迅猛發(fā)展，為焊接過程自動化提供了十分有利的技術基礎，并已經(jīng)滲透到焊接各個領域中。剛性自動化設備通常都是專用的，只適用于中、大批量產(chǎn)品的自動化生產(chǎn)，因而在中、小批量產(chǎn)品自動化焊接生產(chǎn)中，手工焊仍然是主要的焊接方式，而焊接機器人的誕生使得小批量產(chǎn)品自動化焊接生產(chǎn)成為可能。如果機器人去做另一項工作，無須改變?nèi)魏斡布?，只要對它再做一次示教就可以了。焊接機器人與傳統(tǒng)手工焊接比較，主要優(yōu)點如下表[5]： 特點 焊接類型焊接機器人傳統(tǒng)手工焊(1).具有穩(wěn)定焊接質(zhì)量，保證焊縫的均勻性√(2).提高勞動生產(chǎn)率，一天可24小時連續(xù)生產(chǎn)√(3).改善工人勞動條件，可在有害環(huán)境下工作√(4).降低對工人操作技術的要求√(5).縮短產(chǎn)品改型換代的準備周期，減少相應的設備投資√(6).可實現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動化√(7).能在空間站建設、核能設備維修、深水焊接等極限條件下完成人工難以進行的焊接作業(yè)√(8).為焊接柔性生產(chǎn)線提供技術基礎√ 按照機器人技術發(fā)展水平，焊接機器人可以分為三代，如下表[5]：焊接機器人時代工作方式特點第一代基于示教再現(xiàn) 這類機器人能夠按照人類預先示教的軌跡、行為、順序和速度重復作業(yè)。這種方式即是所謂的“直接示教”。操作人員利用控制面板上的開關或鍵盤來控制機器人一步一步地運動，機器人自動記錄下每一步，然后重復。第二代具有環(huán)境感知裝置，能在一定程度上適應環(huán)境的變化 第二代機器人采用了焊縫跟蹤技術，通過傳感器感知焊縫的位置，再通過反饋控制，機器人就能夠自動跟蹤焊縫，從而對示教的位置進行修正，即使實際焊縫相對于原始設定的位置有變化，機器人仍然可以很好地完成焊接工作。第三代具有發(fā)現(xiàn)問題，并且能自主地解決問題的能力 作為發(fā)展目標，這類機器人具有多種傳感器，不僅可以感知自身的狀態(tài)，比如所處的位置、自身的故障情況等等；而且能夠感知外部環(huán)境的狀態(tài)，比如自動發(fā)現(xiàn)路況、測出協(xié)作機器的相對位置、相互作用的力等等。這類機器人具有高度的適應性和自治能力。 目前，比較著名的焊接機器人公司有日本的Motoman、FANUC、Yaskwa，德國的KUKA，瑞典的ABB，美國的Adept Technology，意大利的COMAU，這些公司已成為其所在地區(qū)的支柱性企業(yè)。 而我國也已有大量的焊接機器人系統(tǒng)應用于各類自動化生產(chǎn)線上，截止到20世紀末，我國實際擁有工業(yè)機器人約3500臺，分布全國700多家企業(yè)，其中應用于焊接機械手總量在1400多臺。在焊接機器人中，弧焊機器人和點焊機器人的應用范圍最廣、使用數(shù)量也最多，弧焊機器人和點焊機器人相比較，弧焊機器人的使用數(shù)量略多于點焊機器人的裝備數(shù)量。 我國的機器人事業(yè)起步較晚，工業(yè)機器人歷經(jīng)“七五”攻關和“八五”、“九五”、在國家863計劃智能機器人主題支持下，我國自主知識產(chǎn)權的工業(yè)機器人設計、制造和應用技術已經(jīng)逐漸走向成熟。總體來看，國內(nèi)機器人公司經(jīng)過多年的積累和自我發(fā)展，在焊接機器人應用工程領域，已經(jīng)具備了國際著名機器人公司平等競爭的實力，并且在價格和技術服務方面具有一定優(yōu)勢。 (2)機械結構向模塊化、可重構化發(fā)展。 (3)工業(yè)機器人控制系統(tǒng)向基于PC機的開放型控制器方向發(fā)展，便于標準化、網(wǎng)絡化；器件集成度提高，控制柜日見小巧，且采用模塊化結構；大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。 (5)虛擬現(xiàn)實技術在機器人中的作用已從仿真、預演發(fā)展到用于過程控制，如使遙控機器人操作者產(chǎn)生置身
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