焊接机械手的结构设计

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焊接机械手毕业设计

焊接机械手毕业设计【篇一：自动焊接机械手设计(毕业设计)】自动焊接机械手设计1 绪论1.1 技术概述工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。

特别适合于多品种、变批量的柔性生产。

它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。

机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。

机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。

机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。

1.2 现状及国内外发展趋势国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：(1)工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6．5万美元。

(2）机械结构向模块化、可重构化发展。

例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。

(3)工业机器人控制系统向基于pc机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。

(4)机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。

fa钢丝网架焊接机械手的结构设计

fa钢丝网架焊接机械手的结构设计绪论根据建材市场的需求和国家关于创新发展新型墙体材料政策的实施，国家对建筑用材有了更加严格的要求，建筑节能越来越得到人们的高度重视。

我国全面展开了建筑节能工作，迄今为止国家已对全国50%以上的地区下达节能强制性标准和要求的文件。

传统的通过高温烧结黏土形成的红砖作为墙体材料的生产过程严重破坏生态环境，并极度浪费资源与能源，成为经济社会可持续发展的最大障碍之一]1[。

钢丝网架珍珠岩夹芯板是一种新型墙体材料，它以其自重轻、保温、隔热、隔音、抗震能力高、施工方便、价格低廉等优点，广泛应用于工业建筑与民用建筑框架结构中的非承重墙体和防火要求高的防火通道、防火墙等部位。

工业机器人技术的研究、发展与应用，使得在生产生活中很多人力难以实现任务通过机器人得以完成，同时也提高了生产效率，有力地推动了世界工业技术的发展。

特别是焊接机器人在高质、高效的焊接生产中，发挥了极其重要的作用。

在当前服役的各类工业机器人中，焊接机器人占了很大比例，其中日本是世界上拥有机器人最多的国家，焊接机器人占到日本机器人总量的35%[2]。

工业机器人又称机械手，由机械本体、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置组成，是一种仿人操作、自动控制、能在三维空间完成各种作业任务的机电一体化设备，它不但具有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，同时还具有机器长时间工作、精确度高、抗恶劣环境强的能力。

它对提高生产效率，改善劳动条件和产品的更新换代起着十分重要的作用[3]。

目前，我国的珍珠岩行业整体水平较差，大多以小企业为主，生产设备比较陈旧，能耗高，生产效率较低，综合起来并不能体现钢丝网架珍珠岩夹芯板的优越性。

尤其在钢丝网架生产最后一道工序的焊接作业中采用手工焊接，自动化程度低，影响了企业的长远发展。

本文在吸取已有生产设备优点的基础上，为提高钢丝网架焊接作业的自动化程度设计了焊接机械手，使珍珠岩墙体的制备机械达到较高的自动化水平，以大力提高生产效率。

焊接机器人腕小臂结构设计说明书

摘要介绍了焊接机器人技术发展的历程及我国焊接机器人技术研究的现状和发展前景。

针对焊接机器人产业化中涉及到的新型结构本体设计、高性能机器人控制器技术及免维护系统设计等关键技术进行了研究，结合Motomanup-6焊接机器人，介绍了采用谐波齿轮减速器及交流伺服电机等精密传动部件进行机器人小臂和腕部结构设计，使得机器人结构变得越来越简单,传动环节减少，提高了系统的精度，减少维护，同时也简化了生产工艺，降低了生产成本。

我国焊接机器人的应用主要集中在汽车、摩托车、工程机械、铁路机车等几个主要行业。

汽车是焊接机器人的最大用户，也是最早用户。

早在70年代末，上海电焊机厂与上海电动工具研究所，合作研制的直角坐标机械手，成功地应用于上海牌轿车底盘的焊接。

我国到1997年底仅有焊接机器人500台，多为弧焊和点焊机器人，而且集中于汽车、摩托车和工程机械三个制造行业，因此我国焊接机器人的发展应首先扩大应用数量和应用领域。

同时也要尽快建立有我国自主知识产权的机器人生产产业。

关键词：弧焊焊接机器人、小臂腕部结构、交流伺服系统AbstractIntroduced a welding robot technology development and the history of China's welding robot technology on the status and development prospects. For welding robot involved in the industrialization of the new body structure design, high-performance robot controller technology and maintenance-free system design and other key technologies have been studied, with Motomanup-6 welding robot, introduced the use of harmonic gear reducer AC servo motor and transmission components such as precision robot arm and wrist structural design, makes robots become more and more simple structure, reduce the transmission links, increase the accuracy of the system, reduce maintenance, but also simplified the production process, reducing The cost of production.China's welding robot application mainly concentrated in the automobile, motorcycle, engineering machinery, railway locomotive, and several other major industries. Motor vehicles are the largest users of robots welding, but also the first users. Back in the late 1970s, Shanghai electric welding machine tool factory and the Shanghai Institute of cooperation in the development of the Cartesian coordinate manipulator, successfully applied to the Shanghai sedan chassis welding. China to the end of 1997 only 500 robot welding, spot welding and more robots for welding, and focus on vehicles, motorcycles and three construction machinery manufacturing industry, the development of China's welding robot should first expand the number of applications and application field. At the same time, as soon as possible the establishment of China's independent intellectual property rights of the robot manufacturing industry.Keywords：arc welding robot, small arm and wrist structural design, AC servo system目录第一章前言 (1)1.1 选题背景 (1)1.2焊接机器人毕业设计问题的提出 (4)1.2.1研究的基本内容，拟解决的主要问题 (4)1.2.2研究步骤、方法 (4)第二章焊接机器人结构设计 (6)2.1小臂腕及结构设计 (6)2.1.1焊接机器人小臂及腕部结构设计方案 (6)2.1.2小臂及腕部整体机构的工作原理 (7)2.2电机的选择 (8)2.3直齿圆锥齿轮设计： (9)2.3.1传动比的选择 (9)2.3.2渐开线直齿圆锥齿轮几何计算 (9)2.4链的选择及链轮设计 (11)2.4.1链传动的特点 (11)2.4.2传动链的分类 (12)2.4.3链的选择 (13)2.5轴承的分类介绍 (14)2.6小臂腕部结构设计中必要的强度校核 (16)2.6.1圆锥齿轮强度校核 (16)2.6.2轴的强度校核 (17)第三章谐波减速器 (28)3.1谐波减速器的发展 (28)3.2谐波减速器的应用 (28)3.3 谐波减速器的组成及工作原理 (29)3.3.1柔轮常见的结构形式 (29)3.3.2波发生器常见的结构型 (30)3.3.3谐波减速器的工作原理 (30)3.3.4双刚轮谐波减速器 (32)3.4谐波齿轮传动特点 (33)3.5谐波减速器产品系列及结构的特点 (34)3.6谐波减速器的选择 (35)3.7谐波减速器的安装使用与维护（本此设计所需系列） (37)第四章经济性分析 (38)致谢 (39)参考文献 (40)声明 (42)第一章前言机器人是一种在生产中能灵活完成特定操作，并有多种功能的机器。

新型简易五自由度焊接机械手的设计

驱动和电器驱动。（）气压驱动：１气压驱动的主要优点是气源方便，
焊接机器人具有焊接质量稳定，善工人劳动条改
件，提高劳动生产率等特点，广泛应用于汽车、通用机
械、程机械、器工业和金属结构等行业。据不完全工兵统计，全世界在役的工业机器人中大约有一半用于各
本文设计的焊接机器人要实现五个自由度，制控系统采用了８Ｃ１单片机控制５个步进电机的转向、９５转速和旋转角度的控制方案。控制系统包括：位机控制系统的设计和下位机上控制系统的设计。上位控制系统的设计是为了实现
ＤＡＩＳａ．ｈａｈｎｓｎ
（江苏建筑职业技术学院机电工程系，江苏徐州２１１）２１６
摘
要：自由度关节型机器人以苴－作范围大、五ｆ＿动作灵活、结构紧凑等优点备受设计者和使用者的青
睐。该文结合实际生产中的应用设计了一种新型五自由度简易焊接机械手，分析了传动系统和控制系统的方案选择，该机械手结构紧凑，控制方案简单，制造成本较低，简易焊接机械手的制造提供了一定的参考。为
收稿日期：０１９２２１－－９０作者简介：戴珊珊（９５）女，１７一，江苏徐州人，师，讲长期从事
重复定位精度机器人本体质量
Ｏ２ｍｍ．约１０ｋ６ｇ
机械设计和制造方面的教学与科研工作。

焊接机械手臂设计

焊接机械手臂课程设计专业：机械设计与制造班级： 15级机械5班设计题目：焊接机械手臂设计指导教师：组别：学号：姓名：成绩：2016年5月目录一、技术参数 (2)二、设计要求 (2)三、设计过程 (4)四、设计结果 (5)五、设计总结 (7)六、心得体会 (9)一、技术参数：执行标准： GB8366-87 GB15579-1995额定输入电源： 380V 50Hz 3相额定输入电流： 5A最大负载：50Kg 额定负载持续率： 80%液压杆上升速度：20mm/s 最大上升高度：500mm摆臂最大摆角：150°摆速：10°/s旋转臂转速：30r/min二、设计要求：背景：在现代化的生产中，各个环节日益要求机械化、智能化。

特别是那些工作环境不好，工作条件恶劣的工种对机械化、智能化的要求更为强烈。

实现生产加工的机械化智能化不仅可以很好的保护工人们免受工作环境对身体的伤害，同时还可以提高生产效率和生产质量，实现量与质的双提高。

其中，焊接生产就特别需要这样的改进。

焊接生产过程存在焊接烟尘大，焊接保护气体和焊接过程中产生的气体对焊接工人的身体都会造成不同程度的伤害。

并且手工操作焊接对焊件结构存在局限性，导致焊接质量的不稳定性。

这些因素都反应出了焊接生产对机械化与智能化的需求，所以焊接机器人应时而生。

焊接机器人主要优点如下：1)稳定和提高焊接质量,保证其均匀性；2)提高劳动生产率,一天可24小时连续生产；3)改善工人劳动条件,可在有害环境下工作；4)降低对工人操作技术的要求；5)缩短产品改形换代的准备周期,减少相应的设备投资；6)可实现小批量产品的焊接自动化；7)能在空间站建设，核能设备维修，深水焊接等极限条件下完成人工难以进行的焊接作业；8)为焊接柔性生产线提供技术基础；焊接作为机械制造业中仅次与装备加工和切削加工的第三大加工作业，对其进行机器人柔性加工技术及其相关的控制器PC化，网络化和智能化的应用研究已成为焊接自动化发展的必然趋势。

焊接机械手的传动机构与控制系统设计

毕业设计（论文）题目：焊接机械手的传动机构与控制系统设计（英文）：Design of Welding Manipulator Transmission Mechanism and Control System院别：机电学院专业：机械电子工程姓名：学号：指导教师：日期：焊接机械手的传动机构与控制系统设计摘要在工业生产中，有不少工作会对工人身体产生不良影响，例如焊接工作。

而焊接却是生产中必不可少的环节。

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。

为了设计出可以投入生产应用的焊接机械手，通过查阅了相关参考资料，了解了国内外焊接机械手的发展现状，掌握了机械手的基本工作原理，进而对机械手传动机构进行设计计算和强度校核，利用CAD绘图软件绘制出结构图，并对液压驱动系统进行了仿真，最终设计出基本可投入生产应用的焊接机械手。

关键字：焊接机械手；机械机构设计；控制系统设计Design of Welding Manipulator Transmission Mechanism and Control SystemABSTRACTIn industrial production, there are a lot of work have the harmful effect on the workers’health such as welding. But welding is necessary in production. 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 products. Although the domestic application of welding robot with a certain scale, but falls far short of the overall demand for welding. Therefore, vigorously research and the promotion of welding robot technology are imperative.In order to design a welding manipulator that can put into production application, through consulting the related reference material, understand the current situation of the welding manipulator’s development on the domestic and foreign, and master the basic working principle of the manipulator. Then design calculation and intensity of manipulator transmission mechanism, use CAD drawing software rendering the structure, and simulate the hydraulic drive system, and finally designed a welding manipulator that can be worked in production application.Key words:welding manipulator; Mechanism design; Control system design目录1绪论 (1)1.1技术概述 (1)1.2机械手的发展历程 (1)1.3机械手在生产中的应用 (2)1.4主要研究内容 (2)2总体方案设计 (4)2.1设计要求 (4)2.2机械手的基本形式 (4)2.3机械手的组成 (5)2.4机械手设计方案的选择 (5)2.5技术参数 (6)3腕部结构的设计计算 (7)3.1腕部设计的基本要求 (7)3.2腕部的结构及选择 (7)3.3腕部液压缸的设计计算 (8)3.3.1腕部驱动力计算 (8)3.3.2液压缸缸盖螺钉计算 (10)3.3.3动片及定片的连接螺钉计算 (11)3.4腕部液压缸轴承的计算 (12)3.5其他零部件的选择 (13)4手臂结构的设计计算 (14)4.1手臂设计的基本要求 (14)4.2手臂的结构及选择 (14)4.3手臂液压缸的设计计算 (15)4.3.1手臂工作负载 (15)4.3.2液压缸内径的计算 (16)4.3.3活塞杆的计算 (16)4.3.4液压缸缸筒壁厚计算 (17)4.3.5液压缸稳定性校核 (18)4.3.6连接部件的强度计算 (20)4.4手臂导杆的设计计算 (20)4.5其他零部件的选择 (21)5机身结构的设计计算 (23)5.1机身设计的基本要求 (23)5.2机身的结构及选择 (23)5.3机身升降液压缸的设计计算 (24)5.3.1升降液压缸工作负载 (24)5.3.2升降液压缸内径的计算 (25)5.3.3升降液压缸不自锁的条件分析 (25)5.3.4升降液压缸活塞杆的计算 (27)5.3.5升降液压缸缸筒壁厚计算 (28)5.3.6升降液压缸稳定性校核 (28)5.3.7连接部件的强度计算 (30)5.4机身摆动液压缸的设计计算 (32)5.4.1摆动液压缸驱动力计算 (32)5.4.2摆动液压缸缸盖螺钉计算 (34)5.4.3动片及定片的连接螺钉计算 (36)5.5机身摆动液压缸轴承的计算 (37)5.6机身导杆的设计计算 (37)5.7其他零部件的选择 (38)6液压系统设计 (39)6.1设计的基本要求 (39)6.2系统总体设计方案 (39)6.3液压系统的设计计算 (40)6.3.1流量的计算 (40)6.3.2液压泵的设计 (41)6.3.3液压泵型号的选择 (41)6.3.4液压泵电机的确定 (42)6.3.5油箱的容量计算 (42)6.4液压系统图 (43)6.5液压系统工作原理 (43)6.6电气控制图 (44)总结 (45)参考文献 (46)致谢 (47)附录A (48)焊接机械手的传动机构与控制系统设计1绪论1.1技术概述能模仿人手和臂的某些动作功能，按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。

焊接机械手的结构创新与设计

焊接机械手的结构创新与设计摘要根据相关资料的统计，全球用于焊接加工的机械手占据了近五成以上的市场份额。

焊接机械手主要分为两类广泛应用，即点焊和电焊。

通常所指的焊接机械手是指一种自动化技术装置，用于代替人工操作，执行焊接任务。

有些焊接机械手专为特定环境和工序而设计，但总体而言，大多数焊接机械手都使用工业机械手上常见的焊接工具。

在高危或复杂环境下，工业机械手能够执行复杂任务，如工件抓取、运输、装配、焊接和卸载。

因此，可以说工业机械手的发展历程实际上是焊接机械手领域的发展历程的一部分。

关键词：焊接；工业机械手；齿形带传动；1焊接机械手的发展前景随着时间的延长，机械手领域的核心技术会日益完善，它通过人手的模拟和计算机程序控制的方式去完成一些复杂的工作，我们也可以根据指标和要求进行相关程序的修改，因此这种比较适合多品种小批量的生产。

随着技术的提升，可以不用在使用人手而全依靠机械手就可以进行焊接任务，并且随着机械手数量的增多，甚至可以看到焊接工厂中无人焊接的场面。

伴随着焊接机械手技术的发展，我们对于工作的精度和效率都会相应地提升，这有利于减轻对于焊接行业的人才需求。

2工业机械手的研究状况纵观国内外工业机械手的研究现状，目前主要集中于以下8个方面的研究:（1）机械手的结构。

我们需要依照实际的要求去进行机械手的结构形式的选择与设计。

只有严格考察每个工种的机械手的选择过程，那么我们指定机械手选择方案的时候就可以应用于各种领域（2）因特网与无线通信技术。

通过这俩个技术可以实现纯机械化的焊接生产线和无人焊接，我们可以用计算机来进行程序的编写，自主规划好机械手的运动路径和功能。

也就不在需要恩门在那种高风险的环境下进行看守。

人们的生命安全也因此得到了一定的保障。

（3）实时视觉技术。

它有对视觉信号的接收，识别和处理的功能。

不但如此，它对视觉信息处理的能力的好坏也可以决定焊接机械手的综合性能。

（4）运动控制技术。

我们需要运用动力学和运动学等方法来进行机械手的控制过程描绘，要使机械手可以进行转变多种的工作状态的话，需要通过某种特定控制规律的建立过程。

(完整版)焊接机器人总体设计

焊接机器人总体设计此次设计的目的是设计一台焊接机器人，本文主要对焊接机器人的机械结构系统部分进行研究、设计和分析。

1 焊接机器人总体设计的思路设计机器人大体上可分为两个阶段：（1）系统分析阶段1）根据焊接机器人系统索要实现的目标，明确所采用机器人的目的和任务；2）分析机器人所在系统的工作环境；3) 根据焊接机器人的工作要求和工作环境，基本上确定机器人的功能和方案。

例如机器人的自由度、信息的存储量、计算机功能、承受力矩、动作精度的要求、容许的运动范围、静动载荷以及对温度、震动等环境的适应性。

（2）技术设计阶段1）根据系统的要求来确定机器人的自由度和允许的空间工作范围，选择机器人的坐标形式和工作方式；2）拟订机器人的运动路线和空间作业图；3）确定驱动系统的类型；4）选择各部件的具体结构以及尺寸，进行机器人总装图的设计与装配；5）绘制机器人的零件图，并确定尺寸。

2 焊接机器人自由度和坐标系的选择机器人的运动自由度是指各机器人系统运动部件在三维空间就是固定坐标系所具有的独立运动数，对于每一个构件来讲，它有几个运动坐标就说明其有几个自由度。

各运动部件和机构自由度的总和就是机器人的自由度数。

机器人的手部要像人手一样灵活的完成各种动作是比较困难的，因为人的手是由手指、掌、腕、臂等19个关节组成，共有27个自由度。

而生产实践过程中没有必要需要机器人的手有这么多的自由度一般为3-6个（不包括手部）此次设计的焊接机器人为4自由度，四个自由度分别为：腕部的回转；小臂部分的伸缩；大臂部分的回转；大臂部分的伸缩。

按机械手手臂的不同运动形式及其组合情况，其座标型式可分为直角座标式、圆柱座标式、球座标式和关节式。

由于本机械手在上下料时手臂具有升降、收缩及回转运动，因此，采用圆柱座标式。

相应的机械手具有三个自由度，为了弥补升降运动行程较小的缺点，增加手臂摆动机构，从而增加一个手臂上下摆、动的自由度。

工业实践机器人的结构形式主要有直角坐标型结构、圆柱坐标型结构、球坐标型结构、关节型结构四种。

焊接机器人总体设计

焊接机器人总体设计1.引言焊接机器人是一种能够自动进行焊接操作的机器人，广泛应用于制造业领域。

本文将介绍焊接机器人的总体设计，包括机器人的结构、动力系统、控制系统等方面的设计内容。

2.结构设计焊接机器人的结构设计是保证机器人能够完成焊接操作的基础。

机器人通常由机器人臂、焊接设备、控制系统等组成。

2.1机器人臂设计机器人臂是焊接机器人的核心部件，它负责完成焊接工作。

机器人臂通常采用多自由度结构，可以实现灵活的运动和定位。

机器人臂的设计应考虑以下几个方面：-负载能力：机器人臂需要能够携带和操作焊接设备及焊接工件，因此需要具备足够的负载能力。

-工作空间：机器人臂应具有足够大的工作空间，以满足各种焊接工件的要求。

-精度和稳定性：焊接过程需要高度精确和稳定的操作，因此机器人臂需要具备较高的精度和稳定性。

-防护措施：考虑到焊接过程中可能产生的火花和烟尘，机器人臂应具备相应的防护措施，以保证工作环境的安全。

2.2焊接设备设计焊接设备是焊接机器人实现焊接操作的具体工具，包括焊接枪、电源、焊接材料等。

焊接设备的设计应具备以下要求：-适应性：焊接设备应能够适应不同焊接工艺和工件材料的要求。

-控制性：焊接设备应具备良好的控制性能，能够满足焊接过程中的各种需求。

-耐用性：焊接设备需要具备较高的耐用性，能够适应连续和长时间的焊接操作。

-安全性：焊接设备应具备相应的安全措施，以防止潜在的火灾和电击等危险。

2.3控制系统设计焊接机器人的控制系统是实现焊接机器人操作的关键。

控制系统包括硬件和软件两部分。

硬件方面，焊接机器人的控制系统通常包括控制器、传感器等。

控制器负责对焊接机器人进行控制和调度，传感器主要用于采集焊接过程中的数据和信息。

软件方面，焊接机器人的控制系统应包含相应的控制算法和程序，以实现机器人臂的运动、焊接设备的控制等功能。

同时，控制系统应具备良好的人机交互界面，以方便操作员进行操作和管理。

3.动力系统设计焊接机器人的动力系统是保证机器人能够正常工作的基础。

机械设计中的焊接机器人设计

机械设计中的焊接机器人设计机械设计领域中，焊接机器人是一种关键性的自动化设备。

它们广泛应用于汽车制造、航空航天、建筑、能源等领域，为制造业提供高效、精确和一致的焊接操作。

这篇文章将探讨焊接机器人在机械设计中的设计要点和技术挑战。

一、机械结构设计在设计焊接机器人时，机械结构是关键考虑因素之一。

合理的机械结构可以保证机器人稳定运行和准确执行焊接任务。

以下是几个重要的机械结构设计要点：1. 关节设计：焊接机器人通常采用多关节结构，以实现多自由度的运动。

关节设计要考虑到机械的刚性、精度和灵活性。

关节的运动范围和精度需满足焊接任务的要求。

2. 壳体设计：机器人的外部壳体需要具备足够的刚性和耐用性，以保护内部的电子元件和传动装置。

优化的壳体设计可以降低机器人的重量并提高操作稳定性。

3. 运动轨迹规划：焊接机器人的运动轨迹应该满足焊接工艺的要求，包括焊接点的准确位置和速度。

良好的轨迹规划可以提高焊接质量和效率。

二、电气系统设计焊接机器人的电气系统设计是确保机器人正常运行的关键一环。

以下是几个重要的电气系统设计要点：1. 控制系统：焊接机器人的控制系统通常包括控制器、传感器和执行器。

控制器负责接收和处理指令，并发送控制信号给执行器，以实现机器人的运动。

传感器用于感知外部环境和机器人自身状态，以保证安全和高效操作。

2. 电源系统：焊接机器人需要稳定的电源供应以满足其动力需求。

电源系统设计要确保电能传输的可靠性和高效性，以避免机器人在焊接过程中停机或意外断电。

三、焊接工艺设计焊接机器人的焊接工艺设计是决定焊接质量的关键因素。

以下是几个重要的焊接工艺设计要点：1. 焊接参数：焊接参数包括焊接电流、电压、速度和焊接材料等。

这些参数需要根据焊接任务的要求进行优化设计，以保证焊接强度和一致性。

2. 焊接路径规划：焊接路径的规划应考虑工件的形状、材料和焊接位置等因素。

合理的路径规划可以减少焊接残留应力和减少变形。

3. 自适应控制：为了应对焊接工艺中的不确定性和外部干扰，自适应控制技术可以根据实时反馈调整焊接参数和路径，以确保焊接质量和一致性。

机械手的机械结构设计与精度分析

机械手的机械结构设计与精度分析一、引言机械手作为一个复杂的机电一体化系统，在现代工业中扮演着重要的角色。

它能够完成复杂的操作，如抓取、搬运、组装等，广泛应用于生产线自动化以及其他领域。

机械手的机械结构设计以及精度分析对其工作性能有着直接的影响。

本文将深入探讨机械手的机械结构设计与精度分析。

二、机械手的机械结构设计1. 关节结构设计机械手的关节结构设计是机械手设计中最关键的部分之一。

关节的设计需要兼顾结构的刚性和运动的灵活性。

常见的关节结构包括球面关节、回转关节和滑动关节等。

在设计中，需考虑关节的承载能力、运动范围和摩擦等因素，以保证关节的可靠性和稳定性。

2. 运动链设计运动链是机械手的运动组织结构，决定了机械手的工作空间和自由度。

运动链的设计需要满足机械手工作的要求，如抓取物体的大小和形状、工作速度等。

常见的运动链结构有串联结构、并联结构和混合结构等。

在设计中，需平衡机械结构的复杂性和运动灵活性，以提高机械手的工作效率和稳定性。

3. 结构材料选择机械手的结构材料选择直接关系到机械手的刚性和重量。

常见的结构材料有钢、铝合金和碳纤维等。

在选择材料时，需根据机械手的工作环境和负载要求进行综合考虑。

高刚性和低重量的材料能够提高机械手的工作精度和速度，同时也增加了机械手的成本。

三、机械手的精度分析1. 误差来源分析机械手的精度主要受到结构误差、运动误差和传感器误差等因素的影响。

结构误差包括制造和装配误差，运动误差包括机械间隙和传动误差等。

传感器误差包括测量误差和漂移误差等。

2. 精度评估方法机械手的精度评估方法通常包括静态精度和动态精度。

静态精度是指机械手在静止状态下达到的精度，可以通过点位误差和重复定位误差等指标进行评估。

动态精度是指机械手在运动状态下达到的精度，可以通过轨迹精度和速度误差等指标进行评估。

3. 精度优化方法为提高机械手的精度，可以采取一系列的优化方法。

例如，通过加强关节的刚性和减小结构误差来提高静态精度；通过控制机械间隙和传动系统的精度来提高动态精度；通过使用高精度传感器和改进控制算法来减小传感器误差等。

焊接机械手ppt课件

焊接机器人结构示意图
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
基本工作流程
1.参数的输入/设定 2.自动焊接 3来自工件替换示教流程示意图
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的机械领域，而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
个人感想
国内的机械手主要依赖于进口，而且进口价格之高，不免让人有些吃惊。作为机械人，理应承担起国家复兴的责任！希望在座的每一位，和我一起，为中国机械手的发展加油！
谢谢！
2024/7/31
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
个人设想
开发更强的软件。。。提高加工精度。。。连接新型传感器。。。
2024/7/31
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
国外研究现状
➢ 目前主要用于机床、横锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业（可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作）
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统

焊接机械手手臂设计及分析

焊接机械手手臂设计及分析本文对焊接机器人小臂部分进行结构设计，该部分的关键部件是中心轴，但中心轴是细长轴，将产生较大的挠度，这对机器人的运动精度及寿命是相当不利的。

可通过对其建立有限元模型，用ANSYS对计算输出的结果进行处理，对结构性能的好坏以及设计的合理性进行评估，并作相应的改进和优化，以达到最终的目的。

标签：焊接机器人；手臂；轴；强度；分析汽车工业是点焊机器人系统一个典型的应用领域，在装配每台汽车车体时，大约60%的焊点是由机器人完成。

焊接机器人是工业机器人最大的应用领域，它占工业机器人总数的25%左右。

由于对许多构件的焊接精度和速度等提出越来越高的要求，一般工人已难以胜任这一工作；此外，焊接时的火花及烟雾等对人体造成危害，因而，此课题的提出就有十分重要的意义。

1焊接机器人驱动与控制系统的选择通常根据机器人各部分的功能，其机械部分的组成如图1所示。

机器人各关节（即各轴）的运动，最终都归结为相应各轴的驱动电动机的转动。

根据本课题的要求，选用交流伺服电动机来驱动。

根据一些资料和电动机规格（SGMGH-44A/A21）最终确定电动机的参数如表1所示。

2 小臂部分的设计方案确定系统结构点焊机器人示意图如图2所示。

根据机器人整体的功能要求，小臂部分需要3个电机分别完成3个自由度（U轴管的转动、腕部的转动、腕部的摆动）。

三个电机工作若用三根独立的轴会占用很大的空间、增加机器人的重量。

于是产生了三轴同心的结构——四轴机构，并采用同步带传动。

由此，确定小臂部分结构方案如图3。

本机构承担着三个自由度的动力输出：a、电机1的动力通过中心轴直接传到腕部提供腕部转运动所需的动力；b、电机2通过同步齿型带、中心轴管把动力传到腕部，提供腕部摆动所需的动力；c、电机3通过同步齿型带、RV减速器把动力传到U轴管，提供U轴管转动动力。

3 轴的设计及强度校核对于中心轴和中轴管两个零件的设计对机器人的性能影响至关重要，根据电机以及联轴器的直径得d1=20，查《机械手册》第四卷，设计出轴的尺寸。

机械手的结构设计

机械手的结构设计引言机械手是一种通过伺服驱动和控制系统来模拟人手的机械装置。

它在工业生产和其他领域中有着广泛的应用，能够完成繁重、危险或需要高精度操作的任务。

机械手的结构设计是其性能和功能的关键因素之一。

本文将介绍机械手的结构设计要点，并详细讨论机械手的关节和末端执行器设计。

机械手的结构设计要点机械手的结构设计要点包括机械结构的刚性和稳定性、关节的运动范围和精度、末端执行器的定位精度和负载能力等。

以下是具体的设计要点：1.机械结构的刚性和稳定性机械手的机械结构必须具有足够的刚性和稳定性，以确保在运动过程中不会出现过大的变形和振动。

为了提高机械结构的刚性，可以采用优质材料和适当的结构设计，例如增加加强筋和加强支撑结构。

2.关节的运动范围和精度关节是机械手中用于连接各个部件的关键部分，其运动范围和精度对机械手的性能影响很大。

关节的运动范围应能够覆盖所需操作的工作空间，并且需要具备足够的精度，以保证准确的定位和操作。

为了提高关节的精度，可以采用高精度的传感器和控制系统。

3.末端执行器的定位精度和负载能力末端执行器是机械手的工具部分，用于实际操作和执行任务。

末端执行器的定位精度和负载能力直接影响机械手的功能和应用范围。

为了提高末端执行器的定位精度，可以采用精密的传动机构和驱动系统，并进行合理的校准和校验。

为了提高末端执行器的负载能力，可以采用足够强度和刚度的材料，适当加强结构设计。

4.安全和可靠性机械手在工业生产中常常承担重要和危险的任务，因此安全和可靠性是非常重要的设计要点。

机械手的结构设计应考虑到不同应用场景的安全需求，例如设置安全保护装置、优化布局和减少潜在风险。

关节的设计关节是机械手中的关键组成部分，直接影响机械手的运动范围和精度。

以下是关节设计的要点：1.关节类型和结构关节可以分为旋转关节和平移关节两种类型。

旋转关节允许机械手在某个轴向上进行旋转运动，而平移关节允许机械手在某个轴向上进行线性运动。

焊接机器人设计范文

焊接机器人设计范文一、设计原则1.结构简单：焊接机器人的结构应设置简单，方便维护和更换使用零部件。

2.稳定性好：焊接机器人应具有良好的稳定性，以确保焊接质量的稳定性和一致性。

3.精确度高：焊接机器人应具有较高的定位精度和重现精度，以确保焊接接头的精确度和质量。

4.操作简便：焊接机器人的操作应简便易学，具有用户友好的界面和操作方式。

二、机械结构设计1.机器人臂：机器人臂应具备足够的稳定性和承载能力，能够实现复杂的运动轨迹。

2.工作台：焊接机器人的工作台应具备足够的稳定性和调节能力，以适应不同焊接工件的需求。

3.末端执行器：末端执行器是焊接机器人的关键部分，应具备良好的灵活性和精确度，以实现焊接过程中的精确控制。

三、电气系统设计1.电源系统：焊接机器人的电源系统应具备稳定的电压输出和较大的电流输出能力，以满足焊接电流的需要。

2.电气控制柜：焊接机器人的电气控制柜应具备良好的散热性能和防尘、防潮等功能，确保电气设备的安全和可靠运行。

3.传感器：焊接机器人应配备合适的传感器，以实时检测焊接过程中的参数和数据，并作出相应的调整和控制。

四、控制系统设计1.控制器：焊接机器人的控制器应具备强大的计算和控制能力，能够实现复杂的运动轨迹控制和焊接参数调整。

2.编程方式：焊接机器人的编程方式应简便易学，可以使用图形化界面或者编程语言进行编程，以满足不同用户的需求。

3.通信接口：焊接机器人应具备与其他设备进行数据传输和通信的接口，以实现与生产线的无缝链接。

总结：焊接机器人设计要考虑结构的简单性、稳定性、精确度和操作的简便性。

机械结构要具备稳定性和承载能力，并配备良好的末端执行器。

电气系统要有稳定的电源和敏感的传感器。

控制系统要具备强大的控制能力和编程方式，能够与其他设备进行通信。

通过以上设计原则和细致的设计，可以使焊接机器人实现高效、精确和稳定的自动化焊接。

焊接机械手的结构设计

中期报告图1设计整体为4个自由度。

分别为：焊枪相对于小臂回转；小臂相对大臂回转；大臂相对机架回转；机架在水平有一个腰部回转。

电机采用伺服电机。

4.设计的工作原理如下：5.首先腰部回转使机械手和焊点处于同一平面；接着大臂回转，小臂回转，调节焊枪和焊点的距离，使焊枪能够接触到焊点。

最后腕部回转，使焊枪能够垂直于焊点，以完成焊接作业。

6.设计出机械手腕部回转，小臂回转的机械结构如图2。

图2左侧为电机，带动轴转动，轴和腕部刚性连接，从而带动腕部回转。

轴和小臂壳体之间加一个深沟球轴承，以抵消径向力，达到相对转动的目的；小臂壳体和腕部加一个角接触球轴承，以抵消径向力和轴向力，从而使他们可以产生相对转动。

7.腰部回转结构设计如图3图3电机安装在底座上，带动一个小齿轮，小齿轮带动大齿轮，大齿轮和壳体刚性连接。

壳体和底座间加一个角接触球轴承以实现相对转动。

存在问题及解决措施:1.确定大体参数。

机械臂为大臂小臂两节，要求工作区间0cm-45cm，为满足工作区间要求，所以需要扩大1/3倍。

因为A2+B2≥2ab。

所以当c一定时，a=b机械臂为最短。

602=2A2。

即A ≈42.43cm，取60cm。

2.大臂相对于腰部回转应该采用什么方式传动？由于一般的电机驱动系统输出的力矩较小，需要通过传动机构来增加力矩，提高带负载能力。

对机器人的传动机构的一般要求有:(l)结构紧凑，即具有相同的传动功率和传动比时体积最小，重量最轻。

(2)传动刚度大，即由驱动器的输出轴到连杆关节的转轴在相同的扭矩时。

角度注：1）正文：宋体小四号字，行距20磅，单面打印；其他格式要求与毕业论文相同。

2）中期报告由各系集中归档保存，不装订入册。

开题报告难点：各个部分的准确定位；合理的机械结构以满足设计要求；前期已开展工作：在对焊接机械手有足够的了解之后，对设计提出构想，初步构想如图：在设计中，机械手的关节均采用转动关节的形式，每个关节由两个箱体所组成。

直角坐标焊接机械手整体结构设计说明书

摘要焊接在当代制造业中有着举足轻重的地位，与传统手工焊接相比，焊接机器人有着无可比拟的优势，而且，随着科学技术的发展，焊接自动化越来越成为焊接的发展趋势。

本文从直角坐标焊接机械手的整体设计角度出发，主要致力于解决直角坐标焊接机械手的总体结构设计、总体主要参数尺寸的确定以及各大部分的连接设计等问题，确定了符合设计题目的直角坐标焊接机械手的整体结构、总体参数、及各部分的连接尺寸，为各部件的型号选择和尺寸确定作依据。

关键字：焊接机械手、直角坐标、总体结构设计、连接设计目录第1章综述 (1)1.1 焊接机器人概述 (1)1.2 焊接机器人的发展过程 (2)1.3 国内外焊接机器人的现状 (3)1.4 国内外焊接机器人的发展趋势 (3)第2章总体结构方案设计 (5)2.1总体技术要求 (5)2.2 直角坐标焊接机器人介绍 (5)2.3 常见的几种直角坐标焊接机器人结构方案 (6)2.4焊接机械手结构方案的确定 (8)第3章总体布置设计 (11)3.1总体布置的要求 (11)3.2总体主要参数的确定 (11)第4章各部分间的联接设计 (19)4.1底座与地面的联接设计 (19)4.2底座与大臂的联接设计 (20)4.3大臂与小臂的联接设计 (22)第5章设计小结 (24)参考文献 (25)第1章综述1.1 焊接机器人概述在现代制造业中，焊接作为“工业裁缝”毋庸置疑是最重要的工艺技术之一。

它应用领域相当广泛，触及机械制造、核工业、航空航天、能源交通、石油化工以及建筑和电子等各个方面。

随着科学技术的迅猛发展，焊接已经从简单的构件连接方法和毛坯制造手段发展成为制造行业中一项基础工艺和生产尺寸精确的制成品的生产手段。

我们曾经传统的手工焊接已经不能满足现代那些高技术含量产品制造的质量和数量要求。

因此，如何在保证焊接产品质量的稳定性的同时提高生产率和改善劳动条件，这个问题成为了现代焊接制造工艺发展亟待解决的问题。

随着电子技术、计算机技术、数控技术和机器人技术的迅猛发展，为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础，并已经渗透到焊接各个领域中。