焊接工业机器人论文报告

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毕业论文机器人CMT焊接工艺研究

毕业论文机器人CMT焊接工艺研究

机器人CMT焊接工艺研究摘要本文利用焊接机器人和福尼斯CMT焊机对镀锌板进行堆焊,搭接和对接,分析CMT 机器人焊接焊接得到板材的外观,成型,硬度,气孔产生的原因,焊接变形产生的原因。

得到由于冷金属过渡焊接的特殊的抽送丝方式,其焊接热输入量更小,在同样焊接参数下,冷金属过渡焊接比MAG焊的飞溅更少,熔深更小,且硬度值要明显低于MAG焊。

但是在搭接镀锌板材时,由于无间隙,电弧力过大,弧长修正系数过大,焊接速度过快等原因,仍会出现气孔,对接时由于板材膨胀收缩不均匀仍会出现焊接变形。

关键词:机器人;冷金属过渡;镀锌板前言近年来镀锌板在工业中应用逐渐增多,在所有应用镀锌板的行业中,汽车工业的自动化程度最高,汽车轻量化需求越来越重要,镀锌薄板的应用也越来越多,但镀锌薄板如何有效的焊接一直困扰着工程技术人员,CMT焊接技术的发展成功解决了镀锌薄板的焊接问题。

本文围绕机器人CMT焊接镀锌板过程中容易出现的几个问题展开研究:焊缝外观是否美观,焊缝区域的硬度问题,焊接区域的气孔缺陷问题,焊接过程中的变形问题……本次研究对汽车车身的镀锌薄板的焊接具有一定的现实意义,可实现机器人CMT焊接镀锌薄板少气孔无气孔,少变形甚至无变形,焊接接头美观。

冷金属过渡焊接技术可代替传统MIG/MAG焊进行薄板焊接。

第1章绪论1.1焊接机器人我国在20世纪70年代末开始进行工业机器人的研究,经过二十多年科技的发展,工业机器人的性能更完善、价格更低,应用越来越普遍。

我国在产业转型的过程中,工业机器人的需求在快速增加。

利用焊接机器人不仅能稳定和提高焊接质量,保证其均一性,而且可以改善劳动条件,提高劳动生产率,缩短产品改型换代的周期,减小相应的设备投资。

现在焊接机器人更是遇到难得的发展机遇。

一方面,焊接机器人的价格不断下降,性能不断提升,性价比大幅度提高。

另一方面,劳动力成本也在不断上升。

现在的制造型企业也都在提升加工手段,提高产品质量和增强企业竞争力。

六自由度焊接机器人设计

六自由度焊接机器人设计

毕业设计(论文)中文摘要毕业设计(论文)外文摘要目录1 绪论 (2)1.1 课题研究的目的和意义 (4)1.2 本课题国内外研究现状和发展趋势 (5)1.3 本次设计主要完成的工作 (7)2 焊接机器人总体方案确定 (7)2.1 总体传动方案 (7)2.2 驱动方式选择 (7)2.3 各关节传动方案 (8)3 技术参数的确定及详细结构设计 (12)3.1 主要技术参数确定 (12)3.2 传动结构设计 (16)3.3 详细结构设计 (18)4 零部件的计算及校核 (26)4.1 直齿圆锥齿轮的校核计算 (26)4.2 直齿圆柱齿轮的校核计算 (29)4.3 轴的校核计算 (36)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)1 绪论“机器人”一词最早出现于1920年捷克作家Karel Capek的剧本《罗萨姆的万能机器人》中。

1984年,ISO(国际标准化组织)采纳了美国机器人协会(RIA)的建议,给机器人下了个定义,即“机器人是一种可反复编程和多功能的用来搬运材料、零件、工具的操作工具,为了执行不同任务而具有可改变和可编程的动作的专门系统(A reprogrammable and multifunctional manipulator ,devised for the transport of materials,parts,tools or specialized systems,with varied and programmed movements,with the aim of carring out varied tasks)”。

[1]工业机器人作为现代制造技术发展重要标志之一和新兴技术产业,已为世人所认同,并正对现代高技术产业各领域以至人们的生活产生重要影响。

机器人是柔性自动化的集中体现。

自从美国推出世界上第一台工业机器人Unimate以来,机器人技术的研究和发展过程经历了三个阶段:(1)第一代是示教再现型的机器人,这类机器人不具备外界信息反馈能力,很难适应变化的环境。

六自由度焊接机器人设计论文_本科论文

六自由度焊接机器人设计论文_本科论文

1前言1.1设计背景与意义1.1.1 焊接机器人概述焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。

工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机,具有三个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。

为了适应不同的用途,工业机器人最后一个轴的机械接口,通常是一个连接法兰,可接装不同工具或称末端执行器。

焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割)枪的,使之能进行焊接,切割或热喷涂。

自从世界上第一台工业机器人UNIMATE于1959年在美国诞生以来,机器人的应用和技术发展经历了三个阶段:示教再现型机器人、具有感知能力的机器人、智能型机器人。

1.1.2 焊接机器人国内外研究现状(1)国外研究现状自从世界上第一台工业机器人UNIMATE于1959年在美国诞生以来,机器人在工业发达国家得到了迅速发展。

其中日本具有机器人王国之称,此外,世界上还有许多工业发达国家,如美国、前苏联等一些国家的机器人产业也发展得很快。

在亚洲,韩国的机器人产业发展也很迅速,现排名世界前列。

现在国外的机器人各个方面的技术发展现状为,在机械结构上以发展关节型机器人为主流,在控制系统方面主要是发展基于PC的开放结构的控制系统,在驱动技术方面主要是发展 AC伺服驱动技术,此外智能化传感器技术的机器人数量呈上升趋势。

焊接机器人技术正朝着高速、高精度、多功能化方向发展。

(2)国内研究现状我国的工业机器人技术经过三十多年的发展,现在已掌握了机器人的设计制造技术、控制系统的硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,开发出了弧焊、点焊、装配等机器人;现阶段我国焊接机器人的应用主要集中在汽车、摩托车、工程机械、铁路机车等主要行业。

其中弧焊机器人已广泛应用于各大汽车制造厂的自动焊装线上。

但从总体上来看,我国的工业机器人技术及其工程上的应用水平和国外相比起来还有一定的差距。

现阶段我国工业机器人技术主题发展战略目标是:根据2l世纪初,我国国民经济对先进制造及自动化技术的需求,瞄准国际前沿高新技术发展方向,创新性地进行研究和开发工业机器人技术领域的基础技术、关键技术,产品技术和系统技术。

《工业机器人》结课论文

《工业机器人》结课论文

工业机器人引言工业机器人是一种能够自动执行复杂任务的可编程装置。

由于其高效、高精度和高稳定性,工业机器人已经在生产制造行业得到了广泛应用。

本文将介绍工业机器人的发展历程、工作原理、应用领域以及未来发展趋势。

发展历程工业机器人的历史可以追溯到20世纪60年代。

最早的工业机器人是由美国斯坦福大学的研究人员发明的,用于协助汽车制造。

在接下来的几十年中,工业机器人得到了许多技术创新和改进。

当今的工业机器人已经实现了许多先进功能,例如感知能力、人机协作和自主导航等。

工作原理工业机器人的工作原理通常包括以下几个关键步骤:1.感知环节:机器人通过各种传感器来感知外部环境,例如视觉传感器、力测传感器等。

这些传感器可以帮助机器人获取周围物体的位置、形状和状态等信息。

2.规划与控制:基于感知结果,机器人需要进行规划与控制,确定执行任务的路径和动作。

这通常通过预先编程或者机器学习等方法来实现。

3.执行任务:一旦机器人确定好路径和动作,它会自动执行任务。

机器人的执行通常包括移动、抓取、放置等动作。

应用领域工业机器人在许多领域都得到了广泛应用。

以下是一些常见的应用领域:制造业工业机器人在制造业中发挥着重要作用。

它们可以执行重复性的、危险的或繁重的任务,例如焊接、喷涂、装配等。

机器人的高精度和高效率可以大大提高生产效率和品质。

医疗保健工业机器人在医疗保健领域也有着广泛应用。

例如,在手术中,机器人可以辅助医生进行高精度的操作,从而提高手术成功率并减少风险。

物流和仓储工业机器人在物流和仓储领域可以帮助实现自动化的仓库操作。

机器人可以自动搬运货物、装载和卸载货车,大大提高了物流效率和准确性。

未来发展趋势工业机器人的未来发展趋势有以下几个方面:1.人机协作:未来的工业机器人将更加注重与人的合作。

机器人将能够与人类工作人员实现紧密的协作,相互补充优势,提高生产效率和安全性。

2.人工智能:随着人工智能技术的快速发展,工业机器人将具备更强的智能化能力。

焊接机器人研究报告

焊接机器人研究报告

焊接机器人研究报告随着现代工业的发展,越来越多的企业都开始使用机器人来完成一些重复且精确的任务。

传统的机械手和机器人都被广泛应用在电子、汽车、航空航天行业等。

目前,机器人已经成为自动生产系统的主要组成部分,快速、精确、稳定、可靠的焊接机器人能帮助企业提高效率,改善环境,节约能源,并获得更多效益。

二.研究内容本报告针对现有焊接机器人的性能进行评估,以了解其发展趋势、性能、维修等各方面的情况,以及如何有效地改进机器人的性能。

(1)现有焊接机器人的分类目前,焊接机器人可以分为有源焊接机器人、被动焊接机器人和自动焊接机器人三种类型。

有源焊接机器人(AWR)采用电流-激励控制,能够实现高精度的焊接任务;被动焊接机器人(PWRY)通过跟踪焊接材料的变形或温度进行控制,用于低精度的焊接任务;自动焊接机器人(ARW)既采用了电流-激励控制也采用了被动的跟踪控制,用于高精度的焊接任务。

(2)焊接机器人的发展趋势焊接机器人的发展将会是多样化的,可以从以下几个方面来看。

首先,机器人将会得到更多智能化系统的支持,例如改进智能控制、智能传感器技术和模式识别等;其次,焊接机器人的多功能性也将得到增强,使其能够解决更复杂的焊接任务;最后,机器人的无人工作也将得到提升,从而降低生产成本和提高生产效率。

(3)性能评估本报告对现有焊接机器人在准确度、速度、稳定性、可维护性和能耗等方面进行了性能评估,所有数据都被评级为高、中、低三个等级。

(4)研究结论利用现有技术,焊接机器人可以进一步改进性能,适应复杂的焊接任务。

而且,人工智能技术的普及也有助于提高机器人的无人工作和智能化水平,有助于提升生产效率和降低生产成本。

三.研究建议(1)提高机器人的准确度和可维护性企业应该加大对焊接机器人准确度、稳定性、可维护性等性能的投入,建立一个有效的维修体系,在必要的时候进行维护和检修;(2)应用最新技术焊接机器人也可以利用最新技术,比如人工智能技术,有助于提升机器人性能,使其能够解决复杂的焊接任务。

机器人焊接技术论文(2)

机器人焊接技术论文(2)

机器人焊接技术论文(2)机器人焊接技术论文篇二智能化机器人焊接技术研究进展摘要:随着先进制造技术的发展,焊接技术的自动化、智能化得到了显著提升,无论是焊接精度、效率都得到了快速发展与提高,可以说未来智能化机器人焊接技术的发展是大势所趋,必然会在大部分的制造业中取代传统的手工焊接。

本文通过对现代智能化机器人焊接技术研究进展,由此进一步探讨和研究未来的智能化焊接技术发展趋势。

关键词:智能化;机器人焊接技术;发展趋势;制造业引言现代科学技术的发展,传统焊接技术也已经发生了天翻地覆的变化,已经从过去单纯的手工式的焊接转变而智能化的操作,并且随着先进制造技术的发展,焊接技术的自动化、智能化得到了显著提升,无论是焊接精度、效率都得到了快速发展与提高,可以说未来智能化机器人焊接技术的发展是大势所趋,必然会在大部分的制造业中取代传统的手工焊接。

从上世纪六十年代至今,焊接机器人控制与发展主要经历了三个阶段,包括示教再现阶段、离线编程阶段和自主编程阶段。

而现代计算机控制技术以及智能化微处理技术的发展,也进一步提升了智能化机器人焊接技术的发展速率,未来的智能化机器人不仅仅是能够按照预先的编程进行运行和焊接,同时也能够实现多项命令下的同时操作以及良好的应变能力,由此更加智能化、柔性化的进行加工和生产。

1.人焊接智能化技术的主要构成现代焊接技术具有典型多学科交叉融合的特点,将现代智能技术引入到传统焊接应用中国,通过微处理技术和计算机技术,将预先程序事先植入到焊接机器人中,从而实现了其行为的自主性,由此使得其能够执行一系列复杂的动作,并且由于计算机的操控可以对其行为以及环境进行实时监控,从而保证了行为的有效性以及故障的可追溯性。

可以说智能化机器人焊接技术是多种技术的集成,实现了远程监控管理、统一调度规划等多项功能,让现代焊接效率更高,流程更清晰,分工更明确,同时也更加便于管理与协调,仅仅需要通过改变一定的程序就能够实现整体的焊接模式和机器人行为,无疑与传统单一的机器人焊接而言有了长足的进步。

工业机器人报告

工业机器人报告

工业机器人报告工业机器人是一种能够自动执行工业任务的机器人系统。

它们通常用于制造业,可以执行各种重复性、危险性或无聊的任务,如焊接、涂装、装配、处理、检测和包装。

工业机器人的出现极大地提高了生产效率,降低了成本,同时也减少了人力资源的浪费,因此在现代制造业中扮演着非常重要的角色。

首先,工业机器人的应用领域非常广泛。

它们可以用于汽车制造、电子产品制造、医药制造、食品加工等多个行业。

在汽车制造业中,工业机器人可以完成车身焊接、喷漆、总装等工序,大大提高了汽车生产线的效率和质量。

而在电子产品制造业中,工业机器人可以完成精密组装、检测等工序,确保了产品的一致性和稳定性。

其次,工业机器人的技术不断创新。

随着人工智能、机器视觉、传感器技术的不断发展,工业机器人的智能化水平不断提高。

现代工业机器人已经具备了自主学习、自主识别、自主决策的能力,可以根据环境的变化自动调整工作模式,适应不同的生产需求。

这些技术的应用使得工业机器人能够更加灵活、高效地完成各种任务,为制造业的发展带来了新的动力。

另外,工业机器人的发展也面临着一些挑战。

首先是成本问题,目前工业机器人的价格仍然较高,导致一些中小型企业难以承担。

其次是技术标准和安全标准的统一问题,不同的国家和地区对于工业机器人的技术标准和安全标准存在一定的差异,这给跨国企业的生产和管理带来了一定的困难。

综上所述,工业机器人作为现代制造业的重要组成部分,发挥着越来越重要的作用。

随着技术的不断创新和发展,工业机器人的应用范围将会更加广泛,智能化水平将会更加高效,成本将会更加合理。

相信在不久的将来,工业机器人将会成为制造业的主力军,为全球制造业的发展注入新的活力。

机器人焊接论文

机器人焊接论文

机器人焊接论文简介机器人焊接是一种自动化焊接技术,它使用机器人代替人工进行焊接操作。

这种技术在制造行业中具有广泛的应用,能够提高生产效率和焊接质量,同时减少人工成本和工作风险。

本文将介绍机器人焊接的原理、应用领域以及未来发展趋势。

机器人焊接原理机器人焊接是指利用机器人进行焊接操作的过程。

它可以分为以下几个步骤:1.取样和传感器检测:机器人会通过传感器对焊接对象进行取样和检测,以获取焊接参数和实时反馈信息。

2.路径规划:机器人根据焊接要求和焊接对象的几何形状,计算出最优的焊接路径。

3.焊接操作:机器人根据路径规划结果进行焊接操作,控制焊接枪的位置、速度和焊接电流,完成焊接任务。

4.质量检测:机器人在焊接完成后,可以使用传感器对焊缝进行质量检测,以确保焊接质量符合要求。

机器人焊接应用领域机器人焊接在制造行业中具有广泛的应用。

以下是一些常见的应用领域:1.汽车制造:汽车制造是机器人焊接的主要应用领域之一。

机器人可以用于焊接车身框架、车身板件以及其他关键零部件。

2.电子制造:机器人焊接在电子制造行业中也有应用。

它可以用于焊接电路板、电子设备外壳和连接线。

3.管道焊接:机器人焊接可用于管道制造领域。

它可以焊接各种类型的管道,包括石油管道、天然气管道和水管道。

4.空间航天:机器人焊接在航天制造领域也有应用。

它可以用于焊接航天器的结构件和航天器发动机部件。

机器人焊接的优势机器人焊接相比传统手工焊接具有许多优势:1.提高生产效率:机器人能够快速、精确地完成焊接任务,提高生产效率。

2.提高焊接质量:机器人焊接可以准确控制焊接参数,保证焊接质量的一致性。

3.减少人工成本:机器人焊接可以代替人工进行焊接操作,减少人工成本。

4.减少工作风险:机器人焊接可以减少人工与高温、有毒等环境接触的风险,提高工作安全性。

机器人焊接的挑战机器人焊接也面临一些挑战:1.复杂工件的焊接:对于一些复杂形状的工件,机器人焊接可能需要更复杂的路径规划和控制算法。

焊接机器人论文

焊接机器人论文

焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。

根据国际标准化组织(ISO)工业机器人术语标准的定义,工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机(Manipulator),具有三个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。

为了适应不同的用途,机器人最后一个轴的机械接口,通常是一个连接法兰,可接装不同工具或称末端执行器。

焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割)枪的,使之能进行焊接,切割或热喷涂。

1. 焊接机器人的组成焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。

机器人由机器人本体和控制柜(硬件及软件)组成。

而焊接装备,以弧焊及点焊为例,则由焊接电源,(包括其控制系统)、送丝机(弧焊)、焊枪(钳)等部分组成。

对于智能机器人还应有传感系统,如激光或摄像传感器及其控制装置等。

图1a、b表示弧焊机器人和点焊机器人的基本组成。

2.焊接用机器人的主要结构形式及性能世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节式机器人,绝大部分有6个轴。

其中,1、2、3轴可将末端工具送到不同的空间位置,而4、5、6轴解决工具姿态的不同要求。

焊接机器人本体的机械结构主要有两种形式:一种为平行四边形结构,一种为侧置式(摆式)结构,如图2a、b所示。

侧置式(摆式)结构的主要优点是上、下臂的活动范围大,使机器人的工作空间几乎能达一个球体。

因此,这种机器人可倒挂在机架上工作,以节省占地面积,方便地面物件的流动。

但是这种侧置式机器人,2、3轴为悬臂结构,降低机器人的刚度,一般适用于负载较小的机器人,用于电弧焊、切割或喷涂。

平行四边形机器人其上臂是通过一根拉杆驱动的。

拉杆与下臂组成一个平行四边形的两条边。

故而得名。

早期开发的平行四边形机器人工作空间比较小(局限于机器人的前部),难以倒挂工作。

但80年代后期以来开发的新型平行四边形机器人,已能把工作空间扩大到机器人的顶部、背部及底部,又没有测置式机器人的刚度问题,从而得到普遍的重视。

毕业论文:专用焊接机器人的结构设计

毕业论文:专用焊接机器人的结构设计

1绪论1.1焊接机器人的发展自从世界上第一台工业机器人UMMATE于1959年在美国诞生以来,机器人的应用和技术发展经历了三个阶段:第一代是示教再现型机器人。

这类机器人操作简单,不具备外界信息的反馈能力,难以适应工作环境的变化,在现代化工业生产中的应用受到很大的限制。

第二代是具有感知能力的机器人。

这类机器人对外界环境有一定的感知能力,具备如听觉、视觉、触觉等功能,工作时借助传感器获得的信息,灵活调整工作状态,保证在适应环境的情况下完成工作。

第三代是智能机器人。

这类机器人不但具有感觉能力,而且具有独立判断、行动、记忆、推断和决策的能力,能适应外部对象、环境协调工作,能完成更加复杂的动作,还具备故障自我诊断及修复能力。

焊接机器人就是焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人。

焊接机器人的出现,帮助人们解决了很多问题。

焊接机器人具有如下特点:(1)稳定和提高焊接质量,保证其一致性。

采用机器人焊接时,对于每条焊缝的焊接参数都是恒定的,焊缝质量受人的因素影响较小,因此焊接质量是稳定的。

而人工焊接时,焊接速度、干伸长等会受人为因素的影响而发生变化,因此很难做到质量的一致性;(2)提高劳动生产率。

机器人可24小时连续生产,另外随着高速高效焊接技术的应用,人工焊接已经无法适应,必须使用机器人焊接;(3)改善了工人的劳动条件。

采用机器人焊接工人只是参与管理和控制焊接过程,远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等;(4)产品周期明确,容易控制产品质量。

机器人的生产节拍是固定的,因此安排生产计划非常明确;(5)焊接机器人的制造技术不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),单机价格不断下降。

随着工业跌的发展和各种技术的不断革新以及对生产结构和产品质量的要求不断提高,焊接机器人在各种行业中发挥越来越重要的作用。

目前,世界各国都在加大科研力度,对焊接机器人进行研究,从发展趋势上看,焊接机器人和其他工业机器人一样,不断向智能化和多样化方向发展。

机器人实验报告焊接机器人

机器人实验报告焊接机器人

机器人实验报告焊接机器人机器人实验报告——焊接机器人1. 引言机器人技术在现代社会中发挥着越来越重要的作用。

焊接机器人作为工业自动化领域中的一项关键技术,具有高效、精确和安全等优点。

本实验旨在设计和测试一种焊接机器人,并评估其性能和适用性。

2. 实验目的本实验的主要目的有:- 设计一种焊接机器人,具备足够的精准度和稳定性;- 测试焊接机器人的性能,包括焊接速度和焊接质量;- 评估焊接机器人在工业领域的适用性。

3. 实验过程3.1 焊接机器人的设计焊接机器人的设计包括机械结构设计和控制系统设计两个方面。

机械结构设计需要考虑机器人的稳定性和灵活性,以适应不同工件的焊接需求。

控制系统设计包括编程和算法的设计,以确保机器人能够实现精确的焊接路径和力度控制。

3.2 焊接机器人的制造与组装根据设计要求,制造焊接机器人的各个零部件,并进行组装。

确保焊接机器人的机械结构牢固可靠,并能够实现所设计的运动轨迹。

3.3 实验参数的设置根据焊接工艺的要求,设置焊接机器人的相关参数,如焊接速度、焊接温度和焊接力度等。

3.4 焊接机器人的测试使用焊接机器人对一系列焊接样本进行焊接,并记录焊接过程的数据。

对焊接质量进行评估,包括焊接强度和焊接表面的质量。

3.5 实验数据的分析对实验数据进行统计和分析,评估焊接机器人的性能和适用性。

根据实验结果,对机器人的设计和制造进行改进和优化。

4. 实验结果与讨论根据实验数据的分析结果,我们得出以下结论:- 焊接机器人能够实现高速、精确的焊接操作;- 机器人的焊接质量稳定且表面光滑;- 焊接机器人在工业领域具有广泛的适用性。

5. 结论通过这次机器人实验,我们成功设计和制造了一种焊接机器人,并对其性能和适用性进行了评估。

实验结果表明,焊接机器人可以在工业生产中发挥重要作用,提高生产效率和焊接质量。

6. 参考文献[参考文献1][参考文献2][参考文献3]以上为机器人实验报告的正文部分,具体的段落组织可根据需要进行调整。

工业机器人技术毕业论文范文

工业机器人技术毕业论文范文

工业机器人技术毕业论文范文现如今,随着社会经济发展,机器人开始被广泛应用于各行各业中,替工人进行一些复杂、繁重的体力劳动,能减轻人们的工作负担。

下面是由店铺整理的工业机器人技术论文范文,希望能对大家有所帮助!工业机器人技术论文范文篇一:《浅谈工业机器人在工业生产中的应用》工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。

工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。

它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

就工业机器人在工业生产中的应用进行探讨。

关键词:工业机器人应用工业1 引言工业机器人最早应用于汽车制造工业,常用于焊接,喷漆,上、下料和搬运。

工业机器人延伸和扩大了人的手、足和大脑功能,它可代替人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作;代替人完成繁重、单调的重复劳动,提高劳动生产率,保证产品质量。

工业机器人与数控加工中心、自动搬运小车以及自动检测系统可组成柔性制造系统和计算机集成制造系统,实现生产自动化。

2 工业机器人的主要运用(1)恶劣工作环境及危险工作军事领域及核工业领域有些作业是有害于人体健康并危及生命,或不安全因素很大而不宜由人去做的作业,用工业机器人去做最合适。

例如核工厂设备的检验和维修机器人,核工业上沸腾水式反应堆燃料自动交换机。

(2)特殊作业场合和极限作业火山探险、深海探密和空间探索等领域对于人类来说是力所不能及的,只有机器人才能进行作业。

如航天飞机上用来回收卫星的操作臂;用于海底采矿和打捞的遥控海洋作业机器人。

(3)自动化生产领域早期的工业机器人在生产上主要用于机床上、下料,点焊和喷漆。

用得最多的制造工业包括电机制造、汽车制造、塑料成形、通用机械制造和金属加工等工业。

随着柔性自动化的出现,机器人在自动化生产领域扮演了更重要的角色。

下面主要针对工业机器人在自动化生产领域的应用进行简单介绍。

焊接工业机器人论文报告

焊接工业机器人论文报告

焊接工业机器人论文报告机械卓越1102 游华栋(1.江阴宇博科技,江苏省江阴市邮编214400;)摘要:工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。

工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。

它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

是要在多学科知识的综合应用方面,强化机器人技术应用能力的培养,以满足机械类应用型高级人才的培养。

结合有关文献对焊接机器人的机械结构、电机驱动、运动学计算、控制技术、传感器、轨迹规划与编程操作等应用进行系统解构。

机器人技术代表了机电一体化技术的最够研究成果,涉及机械工程、电子技术、计算机技术、自动控制理论、自动控制技术及人工智能等多门学科,当代科学技术发展最活跃的领域之一。

关键词:焊接机器人;结构设计;控制方式;感觉系统;W elding industrial robot reports HUADONG YOU(YUBO Technology Co., Ltd. ,Jiangyin, ,JiangYin province, 214400, china)Abstract:The industrial robot is a multi joint manipulator for industrial areas or more degrees of freedomrobot. Industrial robot is automatically performing work machine equipment, a machine that is controlled by its own power and ability to achieve the various functions. It can accept human command, and can also be run in accordance with the procedures of pre-arranged, modern industrial robots can also make according to the principles of the programme of action of the artificial intelligence technology. Is to be in the integrated application of multi subject knowledge, strengthen the training of application ability of robot technology, in order to meet the training applied talents of machinery. Based on relevant documents of a welding robot mechanical structure, the motor drive, kinematics, control technology,sensor, trajectory planningand programming operation application system deconstruction. Robot technology represents the mechatronics technology enough research results related to mechanical engineering, electronic technology, computer technology, automatic control theory, automatic control of multi discipline technology and artificial intelligence, one of the most active fields of contemporary science and technology development.正文:我国开发工业机器人晚于美国和日本,起于20世纪70年代,早期是大学和科研院所的自发性的研究。

工业机器人论文

工业机器人论文

工业机器人论文摘要:工业机器人是一种在工业生产中广泛应用的自动化设备,其作用包括提高生产效率、减少人力投入、改善产品质量等。

本论文主要探讨了工业机器人的定义、分类、应用领域以及对生产效率和人力资源的影响。

通过对工业机器人技术的分析与研究,为推动工业机器人的发展和应用提供了理论支持。

引言:随着工业自动化的推进,工业机器人作为一种自动化设备在工业生产中发挥着重要的作用。

工业机器人是指一种可以自动执行工业任务的机器人,其优势在于可靠性高、准确性强以及在危险环境下能够代替人类进行工作。

在工业生产中广泛应用的工业机器人包括装配机器人、焊接机器人、搬运机器人等,这些机器人不仅提高了生产效率,还改善了产品质量,减少了劳动力的投入。

一、工业机器人的定义与分类1.1 工业机器人的定义工业机器人是指用于生产领域的自动化机器人,具备一定的智能化功能和执行工业任务的能力。

工业机器人具有自主性、灵活性和适应性等特点,能够完成复杂的生产操作任务,提高生产效率。

1.2 工业机器人的分类根据任务执行特点和结构形式,工业机器人可分为多种不同类型,常见的工业机器人包括以下几类:- 装配机器人:主要用于产品的装配和组装过程,能够完成各种细致精密的组装任务。

- 焊接机器人:主要应用于焊接工艺,能够实现高效、精确的焊接作业。

- 搬运机器人:主要用于物料搬运和工件转移,能够减少劳动强度,提高生产效率。

- 涂装机器人:主要应用于涂装行业,能够实现自动喷涂,提高产品质量。

- 检测机器人:主要用于产品质量检测,能够提高生产的可靠性和一致性。

二、工业机器人的应用领域工业机器人在各个行业的应用已经越来越广泛,以下是一些常见的工业机器人应用领域:2.1 汽车制造行业工业机器人在汽车制造行业中起到了重要的推动作用。

在汽车组装过程中,工业机器人可以完成各种复杂的装配和焊接工作,提高生产效率,减少人力投入。

2.2 电子制造行业电子产品的制造过程需要进行大量的焊接和组装工作,工业机器人在电子制造行业中起到了重要的作用。

焊接机器人设计毕业论文

焊接机器人设计毕业论文

焊接机器人设计毕业论文摘要[0001]本发明涉及一种用来电阻焊工作的焊接机器人,它包括一个焊钳(21),一个焊接电流发生器(1),发生器连接在焊钳上的焊接电极(24,25),在电阻焊工作中为焊接电极提供电能,一个工业机器人。

工业机器人包括机器人手臂(2)和用于控制手臂移动的机械手控制装置(9)。

焊钳被连接到机器人手臂上,机械手控制装置被连接到焊接电流发生器和一个焊钳的钳驱动器上。

描述:本发明涉及一种焊接机器人。

[0002]DE 31 15 840 A1中介绍了焊接所用电阻,其特征在于,在焊接过程中,两焊接电极之间的电阻以参考电阻曲线为基准,随着电焊条接触力的变化而自动调整,此外,焊接电极所用的电压亦被调整至参考电位曲线上。

[0003]EP 1 508 396 B1 中介绍了焊接所用机器人,包括工业机器人和连接在机器人手臂上的焊钳。

焊钳,跟随机器人手臂移动,包含有两个电极臂,一个用来驱动电极臂的电动机,还有用于测量电机臂施加的接触力大小的力传感器。

该焊接装置还包括一个校正装置,根据实际接触力与理论接触力的偏差值,确定一个合适的变量来校正电动马达的位置。

[0004]本发明的目的是提供一种改善的焊接机器人。

[0005]本发明旨在创造一种用于电阻焊的新型焊接机器人,它包含以下几个方面:[0006]焊钳,由钳驱动器和两焊接电极构成,由钳驱动器驱动,在焊接机器人工作中,对至少两个要进行电阻焊接的材料加压。

[0007]焊接电流发生器,连接到焊机电极上,电阻焊工作中为焊接电极提供电能。

[0008]工业机器人,由机械手臂、机械手控制装置构成,控制装置用于控制机械手臂的移动,其中机器人手臂配置有为数众多的相互连接的肢,驱动连接到控制装置,焊钳连接到焊接电流发生器和钳驱动器上,在控制平台运行的电脑程序控制机械手臂的移动驱动器,钳驱动器也被设定好的模式控制着,使得在进行电阻焊作业时,预期的电位可以应用于焊接电极上,同时,也可以使得焊接电流发生器为焊接电极提供预期的电能。

智能制造-机器人焊接论文 精品

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摘要随着科技的发展和工业需求的增加,焊接技术在工业生产中所占据的分量越来越大,而且焊接技术的优良程度直接影响着零件或产品的质量。

国内焊接机器人应用虽已具有一定规模,但与我国焊接生产总体需求相差甚远。

因此,大力研究并推广焊接机器人技术势在必行。

本设计的重点是运用机械原理和机械制造装备设计方法设计焊接机器人的实践和方法。

本次设计,是在了解焊接机器人在国内外现状的基础上,进而掌握焊接机器人内部结构和工作原理,并对手臂和腕部进行结构设计。

合理布置了液压缸。

同时了解机器人机械系统运动学及运动控制学。

为工业上焊接机器人的设计提供理论参考、设计参考和数据参考,为工业设计者提供设计理论和设计实践的参考。

该机器人具有刚性好,位置精度高、运行平稳的特点。

关键字:焊接机器人液压系统机械机构设计AbstractWith 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 products.Although the domestic application of welding robot with a certain scale, but falls far short of the overall demand for welding.Therefore, 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 robot.The 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 wrist.Rational arrangement of the hydraulic cylinder.At the same time understand the robot mechanical system kinematics and motion control study.For the design of industrial welding robots to provide a theoretical reference, reference and data reference design for industrial designers and design practice, design theory reference.The robot has a good rigidity, high precision location, stable characteristics.Keyword:Welding robot;hydraulic system;mechanical structure design目录摘要 (I)Abstract (II)目录.................................................................................................................. I II 第1章引言. (1)第2章焊接机器人的总体方案 (3)2.1 总体设计的思路 (3)2.2 自由度和坐标系的选择 (3)2.3 传动方案论证 (4)2.4 焊接机器人的组成 (6)2.4.1执行机构 (6)2.4.2控制系统分类 (8)2.5 焊接机器人的技术参数 (8)2.6 本章小结 (8)第3章腕部结构的设计及计算 (10)3.1 腕部设计的基本要求 (10)3.2 腕部结构及选择 (10)3.2.1典型的腕部结构 (10)3.2.2腕部结构和驱动结构的选择 (10)3.3 腕部结构设计计算 (11)3.3.1腕部驱动力计算 (11)3.3.2腕部驱动液压缸的计算 (11)3.4 液压缸盖螺钉的计算 (12)3.5 动片和输出轴间的连接螺钉 (13)3.6 本章小结 (13)第4章臂部结构的设计及计算 (15)4.1 臂部设计的基本要求 (15)4.2 手臂的典型机构以及结构的选择 (16)4.2.1手臂的典型运动机构 (16)4.2.2手臂运动机构的选择 (16)4.3 手臂直线运动的驱动力计算 (17)4.3.1手臂摩擦力的分析与计算 (17)4.3.2手臂惯性力的计算 (18)4.3.3密封装置的摩擦阻力 (18)4.4 液压缸工作压力和结构的确定 (18)4.5活塞杆的计算校核 (19)4.6 本章小结 (20)第5章机身结构的设计及计算 (21)5.1机身的整体设计 (21)5.2机身回转机构的设计计算 (22)5.3 机身升降机构的计算 (23)5.3.1 手臂偏重力矩的计算 (23)5.3.2 升降不自锁条件分析计算 (24)5.3.3 手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算 (24)5.4 轴承的选择分析 (25)5.5 本章小结 (25)总结 (26)致谢 (27)................................................................................................ 错误!未定义书签。

焊接机器人系统毕业设计论文

焊接机器人系统毕业设计论文

第1章绪论1.1课题研究的目的及意义焊接是制造业中最重要的工艺技术之一。

它在机械制造、核工业、航空航天、能源交通、石油化工及建筑和电子等行业中的应用越来越广泛。

随着科学技术的发展,焊接已从简单的构件连接方法和毛坯制造手段,发展成为制造业中一项基础工艺,一种生产尺寸精确的产品的生产手段。

传统的手工焊接已不能满足现代高技术产品制造的质量、数量要求。

因此,保证焊接产品质量的稳定性、提高生产率和改善劳动条件已成为现代焊接制造工艺发展亟待解决的问题。

电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础,并已渗透到焊接各领域中。

近20年来,在半自动焊、专机设备以及自动焊接技术方面已取得了许多研究和应用成果,表明焊接过程自动化已成为焊接技术新的生长点之一。

从21世纪先进制造技术的发展要求看,焊接自动化生产已是必然趋势。

焊接机器人的诞生是焊接自动化革命性的进步,它突破了焊接刚性自动化的传统方式,开拓了一种柔性自动化的生产方式,从而使中小批量的产品自动化焊接成为可[1]。

焊接机器人已经广泛应用于汽车、工程机械、摩托车等行业,极大地提高了焊接生产的自动化水平,使焊接生产效率和生产质量产生了质的飞跃。

同时改善了工人的劳动环境[2]。

但是,现在焊接领域中自动化程度最高的手臂式机器人在使用时有两个局限性:一个是它的活动范围较小,因为它像一个手臂,手臂长1.5~2米,也就是其活动半径,所以焊接的工件不能太长,最大范围也不能超过2米。

二是它必须用编程或示教进行工作,对不规则的焊缝,特别是在焊接过程中焊缝发生形变时,则很难适应。

然而,许多大型工件体积非常庞大,而且必须在工地和现场进行焊接。

例如:石化工业中的大型储油罐、球罐,造船业中的各种轮船,对这类产品的焊接,就很难实现自动化,许多建设工作仍然采用人工焊接[3]。

因此,给焊接机器人加装各种传感器,使它们具有焊接路径自主获取、焊缝跟踪以及焊接参数在线调整等能力,具有很高的实用价值。

工业机器人实训报告论文

工业机器人实训报告论文

摘要:随着工业自动化水平的不断提高,工业机器人的应用日益广泛。

为了提高学生的实际操作能力和就业竞争力,本文以某工业机器人实训课程为例,详细阐述了实训过程、内容、收获及对未来发展的展望。

通过对工业机器人技术原理、应用场景、操作方法、维护保养等方面的学习与实践,学生不仅巩固了理论知识,而且提升了动手能力和团队协作精神。

关键词:工业机器人;实训;自动化;操作技能;就业竞争力一、引言工业机器人是自动化生产的重要工具,具有高精度、高效率、高可靠性等特点。

随着科技的不断发展,工业机器人的应用领域不断拓展,从汽车制造、电子组装到物流搬运、医疗手术等,都离不开工业机器人的身影。

为了培养适应现代化工业发展需求的人才,我国高校纷纷开设工业机器人相关专业,并开展相应的实训课程。

本文以某工业机器人实训课程为例,探讨实训过程中的关键环节,总结实训成果,并对未来发展趋势进行展望。

二、实训过程本次实训课程为期四周,共计120课时。

实训内容主要包括以下几个方面:1. 工业机器人技术原理:学习工业机器人的基本结构、工作原理、驱动方式、控制系统等理论知识。

2. 工业机器人应用场景:了解工业机器人在不同领域的应用案例,如汽车制造、电子组装、物流搬运等。

3. 工业机器人操作方法:学习工业机器人的编程、调试、操作等技能。

4. 工业机器人维护保养:了解工业机器人的日常维护保养方法,确保机器人稳定运行。

三、实训内容1. 工业机器人技术原理学习:通过课堂讲解、实验演示、资料查阅等方式,使学生掌握工业机器人的基本理论知识。

2. 工业机器人应用场景分析:通过案例分析、实地考察等方式,使学生了解工业机器人在不同领域的应用情况。

3. 工业机器人编程与调试:利用工业机器人编程软件,进行机器人编程练习,并通过实际操作调试机器人。

4. 工业机器人操作与维护:在专业老师的指导下,进行工业机器人的实际操作,并学习维护保养方法。

四、实训收获1. 理论知识与实践相结合:通过实训,学生将所学理论知识与实际操作相结合,提高了对工业机器人技术的理解。

焊接机器人结构设计分析的论文

焊接机器人结构设计分析的论文

焊接机器人结构设计分析的论文焊接机器人结构设计分析的论文0引言管道对接是管道铺设过程中一个重要的工序,它广泛应用于的油气、天然气输送管道等需要两管对接的行业。

鉴于现在大直径管道焊接绝大多数还是采用传统的手工焊接,工作效率低,工作进度慢,对人身伤害大,进而设计一种适合大直径、全位置的焊接机器人对大直径管道铺设具有代表性的意义[1~3]。

1焊接机器人组成介绍焊接机器人采用了移动小车式,具有结构简单、便于携带、灵活性好等特点,其三维实体模型如图1所示,具有3个运动机构,分别是周向旋转机构、轴向摆动机构和径向伸缩机构。

周向旋转机构主要由车体、钢带型轨道、主动链轮、链条和张紧机构等组成。

周向旋转机构采用齿轮链条机构,电机驱动主动齿轮旋转,齿轮带动链条,链条和钢带的摩擦力促使小车绕驱动方向的反方向运动。

这里的链条的外链板具有齿锯,从而增加了链条和钢带的摩擦度。

轴向摆动机构主要由滚珠丝杠、直线导轨、支架等组成。

轴向摆动机构采用的是滚珠丝杠—直线导轨机构传动机构,电机驱动滚珠丝杆,丝杆带动丝母在直线导轨上沿轴向来回摆动。

径向伸缩机构就是焊枪调整架的一部分,主要由齿轮、齿条、支架等组成。

当电机驱动齿轮,齿轮带动齿条径向升降。

2焊接机器人的`结构设计2.1周向旋转机构周向旋转机构是实现大管径、全位置焊接,以及便于装卸的关键内容。

焊接小车是焊接机器人的主要承载体,其结构如图2所示。

2.2轴向摆动机构轴向摆动机构是使焊枪实现在焊道轴向摆动焊接的关节,其结构如图3所示。

2.3径向伸缩机构径向伸缩机构是使焊接机器人实现适应径向高度(随着焊道填充叠加)的关节,其结构因焊枪而选取,这里就不过多介绍。

3运动学干涉分析大直径管对接焊接机器人的运动学干涉问题就是:当小车环绕管道作旋转运动时,链条和小车车体可能存在干涉的问题。

我们先用CAD作出管道和小车的几何关系图,如图4所示;再找出链条和钢带以及和主动齿轮分度圆的接触切点,也就是图8里的C、D两点;再测得小车车体和链条的垂直距离D。

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焊接工业机器人论文报告机械卓越1102 游华栋(1.江阴宇博科技,江苏省江阴市邮编214400;)摘要:工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。

工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。

它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

是要在多学科知识的综合应用方面,强化机器人技术应用能力的培养,以满足机械类应用型高级人才的培养。

结合有关文献对焊接机器人的机械结构、电机驱动、运动学计算、控制技术、传感器、轨迹规划与编程操作等应用进行系统解构。

机器人技术代表了机电一体化技术的最够研究成果,涉及机械工程、电子技术、计算机技术、自动控制理论、自动控制技术及人工智能等多门学科,当代科学技术发展最活跃的领域之一。

关键词:焊接机器人;结构设计;控制方式;感觉系统;Welding industrial robot reports HUADONG YOU(YUBO Technology Co., Ltd. ,Jiangyin, ,JiangYin province, 214400, china)Abstract:The industrial robot is a multi joint manipulator for industrial areas or more degrees of freedomrobot. Industrial robot is automatically performing work machine equipment, a machine that is controlled by its own power and ability to achieve the various functions. It can accept human command, and can also be run in accordance with the procedures of pre-arranged, modern industrial robots can also make according to the principles of the programme of action of the artificial intelligence technology. Is to be in the integrated application of multi subject knowledge, strengthen the training of application ability of robot technology, in order to meet the training applied talents of machinery. Based on relevant documents of a welding robot mechanical structure, the motor drive, kinematics, control technology,sensor, trajectory planningand programming operation application system deconstruction. Robot technology represents the mechatronics technology enough research results related to mechanical engineering, electronic technology, computer technology, automatic control theory, automatic control of multi discipline technology and artificial intelligence, one of the most active fields of contemporary science and technology development.正文:我国开发工业机器人晚于美国和日本,起于20世纪70年代,早期是大学和科研院所的自发性的研究。

到80年代中期,全国没有一台工业机器人问世。

而在国外,工业机器人已经是个非常成熟的工业产品,在汽车行业得到了广泛的应用。

在国家的组织和支持下,我国焊接机器人的研究在基础技术、控制技术、关键元器件等方面取得了重大进展,并已进入使用化阶段,形成了点焊、弧焊机器人系列产品,能够实现小批量生产。

本文以中等篇幅来介绍我国焊机机器人的发展、及其简单结构、操纵原理等等。

经过近10年的努力,我国在机器人焊装夹具设计方面积累了较丰富的经验,机器人周边设备实现了标准化,具有年产300余套焊接机器人工作站的能力。

可以说国内的系统集成商在机器人工作站及简单的焊装线的设计开发方面具有了与国外系统集成商抗衡的能力,近几年为国内汽车零部件等企业提供了大量的机器人焊接系统。

虽然机器人问世已经几十年,但目前关于机器人仍然没有统一、严格、准确的定义。

其原因就是机器人还在发展,新的机型不断涌现,机器人可实现的功能不断增多。

目前大多数国家倾向于美国机器人工业协会给出的定义:机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专业装置,通过可编程序来执行任务并具有编程能力的多功能机械手。

这个定义实际针对的是工业机器人。

早期的焊接自动化程度低,基本是手工操作,产品质量不稳定,甚至出现某个产品只能由某个人或几个人完成的情况。

手工操作手操作人员情绪等个人状态的影响,产品质量不稳定,所以企业要尽量拜托这种队专门人员的依赖,采用自动化的机器和设备来提高产量及效率。

采用机器人焊接,具有如下优点:①易于实现焊接产品质量的稳定和提高,保证其均一性;②提高生产率,一天可24小时连续生产,机器人不会疲倦;③改善工人劳动条件,可在有害环境下长期工作;④降低对工人操作技术难度的要求;⑤缩短产品改型换代的准备周期,减少相应的设备投资;⑥可实现小批量产品焊接自动化;⑦可作为数字化制造的一格环节。

一、机构分析:焊接机器人的构造是比较复杂的,焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。

机器人由机器人本体和控制柜(硬件及软件)组成。

而焊接装备,以弧焊及点焊为例,则由焊接电源,(包括其控制系统)、送丝机(弧焊)、焊枪(钳)等部分组成。

对于智能机器人还应有传感系统,如激光或摄像传感器及其控制装置等。

图1a、b表示弧焊机器人和点焊机器人的基本组成。

图1(a)图1(b)焊接用机器人基本上都属于关节机器人,绝大部分有6个轴。

其中,1、2、3轴可将末端工具送到不同的空间位置,而4、5、6轴解决工具姿态的不同要求。

焊接机器人本体的机械结构主要有两种形式:一种为平行四边形结构,一种为侧置式(摆式)结构,如图2a、b所示。

侧置式(摆式)结构的主要优点是上、下臂的活动范围大,是机器人的工作空间几乎能达到一个球体。

工业机器人是由机械手、控制器、驱动器和示教盒 4 个基本部分构成。

(1)机械手:机器人机械手又称操作机,是机器人的操作部分,由它直接带动末端操作器 ( 如焊枪飞点焊钳 ) 实现各种运动和操作,它的结构形式多种多样,完全根据任务需要而定,其追求的目标是高精度、高速度、高灵活性、大工作空间和模块化。

现在工业机器人机械手的主要结构形式有3 种:机床式,全关节式,平面关节式。

(2)驱动器:由于焊接机器人大多采用伺服电动机驱动,这里只介绍这类驱动器。

工业机器人目前采用的电动机驱动器可分为 4 类:步进电动机驱动器,直流伺服电机驱动器,交流电动机伺服系统驱动器,直接驱动电动机驱动器。

(3)控制器:机器人控制器是机器人的核心部件,它实施机器人的全部信息处理和对机械手的运动控制。

图11 是控制器的工作原理图。

工业机器人控制器大多采用二级计算机结构,虚线框内为第一级计算机,它的任务是规划和管理。

机器人在示教状态时,接受示教系统送来的各示教点位置和姿态信息、运动参数和工艺参数,并通过计算把各点的示教 ( 关节 ) 坐标值转换成直角坐标值,存入计算机内存。

(4)示教盒:示教盒是人对机器人示教的人机交互接口,目前人对机器人示教有 3 种方式:手把手示教,示教盒示教,离线编程示数。

二、动力学方程:(1)工业机器人速度分析: 在工业机器人速度分析和以后的静力学分析中都将遇到类似的矩阵,我们称之为工业机器人雅可比矩阵,或简称雅可比。

一般用符号J表示。

从J中元素的组成可见,J阵的值是θ1及θ2的函数。

工业机器人手部在操作空间的运动参数用X 表示,它是关节变量的函数,即X=X(q),并且是一个6维列矢量(因为表达空间刚体的运动需要6个参数,即三个沿坐标轴的独立移动和三个绕坐标轴的独立转动)。

因此,反映了操作空间的微小运动,它由工业机器人手部微小线位移和微小角位移(微小转动)组成,d和没差别,因为在数学上,dx=δx。

于是,参照(3-8)式可写出类似的方程式,即:dX=J(q)dq。

对式(3-10)左、右两边各除以dt,得即式中:V—工业机器人手部在操作空间中的广义速度,V =Xq ——工业机器人关节在关节空间中的关节速度;J(q)——确定关节空间速度q 与操作空间速度V之间关系的雅可比矩阵。

(2)操作臂中的静力学:这里以操作臂中单个杆件为例分析受力情况,如图3-3所示,杆件i通过关节i 和i+1分别与杆件i-1和杆件i+1相连接,两个坐标系{i-1}和{i}分别如图所示。

f i-1,i,及n i-1,i——i-1杆通过关节i作用在i杆上的力和力矩;f i,i+1及n i,i+1——i 杆通过关节i+1作用在i+1杆上的力和力矩;-f i,,i+1及-n i,i+1——i+1杆通过关节i+1作用在i 杆上的反作用力和反作用力矩;f n,n+1及n n,n+1——工业机器人手部端点对外界环境的作用力和力矩;-f n,n+1及-n n,n+1——外界环境对工业机器人手部端点的作用力和力矩;f 0,1及n 0.1——工业机器人底座对杆1的作用力和力矩;m i g ——连杆i 的重量,作用在质心C i 上。

连杆i 的静力学平衡条件为其上所受的合力和合力矩为零,因此力和力矩平衡方程式为:f i-1,i +(-f i,,i+1)+m ig =0 (3-16)n i-1,i + (-n i,i+1) + (r i-1,i + r i,ci )× f i-1,i +(r i,ci )×(-f i,,i+1)=0 (3-17)为了便于表示工业机器人手部端点对外界环境的作用力和力矩(简称为端点力F),可将f n,n+1和n n,n+1合并写成一个6维矢量: (3-18)(3)关节空间和操作空间动力学:关节空间和操作空间 :n 个自由度操作臂的手部位姿X 由n 个关节变量所决定,这n 个关节变量也叫做n 维关节矢量q ,所有关节矢量q 构成了关节空间。

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