焊接機(jī)器人總體設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-08-07 08:33本頁(yè)面
【正文】 7 個(gè)自由度。 2 焊接機(jī)器人自由度和坐標(biāo)系的選擇 機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)自由度是指各機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部件在三維空間就是固定坐標(biāo)系所具有 的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)，對(duì)于每一個(gè)構(gòu)件來(lái)講，它有幾個(gè)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)就說(shuō)明其有幾個(gè)自由度。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。 焊接機(jī)器人總體設(shè)計(jì) 此次設(shè)計(jì)的目的是設(shè)計(jì)一臺(tái)焊接機(jī)器人，本文 主要對(duì)焊接機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)部分進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)和分析。 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。 （ 2） 技術(shù)設(shè)計(jì)階段 1）根據(jù)系統(tǒng)的要求來(lái)確定機(jī)器人的自由度和允許的空間工作范圍，選擇機(jī)器人的坐標(biāo)形式和工作方式； 2）擬訂機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路線和空間作業(yè)圖； 3）確定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的類型； 4）選擇各部件的具體結(jié)構(gòu)以及尺寸，進(jìn)行機(jī)器人總裝圖的設(shè)計(jì)與裝配； 5）繪制機(jī)器人的零件圖，并確定尺寸。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)。而生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中沒(méi)有必要需要機(jī)器人的手有這么多的自由度一般為 36 個(gè)（不包括手部）此次設(shè)計(jì)的焊接機(jī)器人為 4 自由度，四個(gè)自由度分別為： 腕部的回轉(zhuǎn)；小臂部分的伸縮；大臂部分的回轉(zhuǎn)；大臂部分的伸縮。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。 工業(yè)實(shí)踐機(jī)器人的結(jié)構(gòu)形式主要有直角坐標(biāo)型結(jié)構(gòu)、圓柱坐標(biāo)型結(jié)構(gòu)、球坐標(biāo)型結(jié)構(gòu)、關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)四種。由于直線運(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) ） 。所以，為了實(shí)現(xiàn)一定的運(yùn)動(dòng)空間，直角坐標(biāo)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)尺寸就可能要比其他幾種類型的機(jī)器人的結(jié)構(gòu)尺寸大得很多。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)類型的：懸臂式，龍門式，天車式三種結(jié)構(gòu) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 (2) 圓柱坐標(biāo)機(jī)器人結(jié)構(gòu) 圓柱坐標(biāo)機(jī)器人系統(tǒng)的空間運(yùn)動(dòng)在原理上可以用一個(gè)空間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)加以實(shí)現(xiàn)的 ，如圖 21（ b） 。其工作空間是一個(gè)呈圓柱狀的空間。這種機(jī)器人相比于其他類型的機(jī)器人其比較結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，但精度不是很高。工作空間呈一個(gè)類球形的空間 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 (4) 關(guān)節(jié)型機(jī)器人結(jié)構(gòu) 關(guān)節(jié)型機(jī)器人系統(tǒng)的空間運(yùn)動(dòng)是由三個(gè)空間回 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，參見圖 21（ d） 。但是 相對(duì)機(jī)器人本體尺寸，、因此其工作空間比較大。 關(guān)節(jié)型機(jī)器人結(jié)構(gòu)，有兩種類型水平關(guān)節(jié)型和垂直關(guān)節(jié)型兩種。 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。 是以液壓的壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手。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。是以壓縮空氣的壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手。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
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