小型焊接机器人的结构设计毕业设计
点焊机器人控制系统毕业设计

点焊机器人控制系统毕业设计一、选题背景及意义随着现代制造业的快速发展,自动化生产已经成为了制造业的主流趋势。
而点焊机器人作为其中的重要设备之一,在汽车、家电等行业中得到了广泛应用。
点焊机器人可以提高生产效率,降低生产成本,保证产品质量,减少人力资源浪费等方面具有重要意义。
因此,设计一套点焊机器人控制系统是非常有必要的。
该系统可以实现对点焊机器人的精准控制,提高其工作效率和稳定性,同时也可以提高操作安全性和减少操作难度。
二、设计目标本设计旨在设计一套全自动化的点焊机器人控制系统,实现以下目标:1. 实现对点焊机器人的精准控制,并能够自动完成多种复杂任务。
2. 提高点焊机器人的工作效率和稳定性,并保证产品质量。
3. 提高操作安全性和减少操作难度。
三、设计方案1. 系统框架本系统采用分布式控制结构,包括上位机、下位机和PLC三个部分。
其中上位机主要负责图形界面的显示和操作,下位机主要负责点焊机器人的运动控制,PLC主要负责点焊机器人的输入输出控制。
2. 硬件设计本系统采用单片机作为下位机控制芯片,并配合步进电机和直流电机实现点焊机器人的运动控制。
同时,为了保证系统的稳定性和可靠性,还需要加入各种传感器、电源、开关等辅助设备。
3. 软件设计本系统采用Visual Studio作为上位机软件开发工具,使用C#语言编写程序。
下位机采用Keil C51进行编程。
PLC则采用三菱公司的GX Works 2进行编程。
4. 功能设计本系统具有以下功能:(1)图形化界面:通过上位机可以实现对点焊任务的设置、调试和监控等操作。
(2)自动化控制:通过上位机设置任务参数后,下位机可以自动完成点焊任务。
(3)故障检测:系统具有故障检测功能,在发生故障时能够及时报警并停止运行。
(4)数据存储:系统可以将每次点焊任务的数据进行记录,并保存到数据库中。
四、总结本设计提出了一套全自动化的点焊机器人控制系统,实现了对点焊机器人的精准控制,提高了其工作效率和稳定性,并保证了产品质量。
焊接机器人毕业设计.doc
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焊接机器人毕业设计.doc焊接机器人的毕业设计焊接机器人的毕业设计是研究焊接机器人的机构结构、控制方式、实现机构和智能控制系统,以及进行焊接功能的实现,最终达到产品的性能和功能指标。
焊接机器人的主要结构包括机器人本体、焊接驱动机构、焊接控制机构、焊接功率机构、焊接探头等。
其中机器人本体由关节、机械结构以及用于关节激活的驱动装置组成,一般采用六维机械机构,由六个球拍轴组成,具有高精度、高速度和大负载量的特点。
焊接驱动机构由电机、减速机以及传动部件组成,主要作用是将焊接机器人关节的控制信号转换成机械运动。
焊接控制机构以及焊接功率机构由电源、变压器、调速器、油门调节器等组件共同构成,实现对焊接电源的控制和调节,以确保焊接的质量。
焊接探头负责将焊接电源与工件接触,其可以有自动换枪装置进行更换,以满足能焊接不同材料和不同部位的需求。
焊接机器人的控制方法主要采用传统的离散结构控制、模糊控制、模型预测控制等系统方法。
传统的离散结构控制是将控制任务分解为几个独立的控制单元,主要由运动控制器、支撑控制器、护盾控制器等组件构成,通过联合每个控制器完成整个控制任务。
模糊控制是采用模糊逻辑原理,根据实际情况,对焊接机器人的运动、位置,进行智能化控制。
模型预测控制是将焊接机器人复杂的焊接模型分解成若干个子模型,使用一定的算法对其进行建模,然后根据焊接机器人的输出信号,生成合适的控制信号,用以调整焊接机器人的动作。
独有的智能控制系统能够实时跟踪焊接机器人的运行状态,进行实时诊断和调节,以保证焊接机器人的运行质量,减少不正常状况引发的焊接痕迹。
在实际的工作过程中,根据任务的要求,可以进行容错处理,考虑到焊接参数的变化,根据实际要求及时调整焊接参数,保证焊接质量。
焊接机械手毕业设计
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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。
焊接机器人毕业论文
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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。
六自由度焊接机器人设计
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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。
一种焊接机器人毕业设计
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一种焊接机器人毕业设计标题:基于六轴焊接机器人的自动焊接系统设计与实现一、引言焊接机器人是当前工业自动化领域的重要设备之一,它具备高效、精确的特性,广泛应用于金属加工、汽车制造、航空航天等领域。
本设计旨在基于六轴焊接机器人实现一种自动焊接系统,提高焊接质量和生产效率。
本文将从系统需求分析、机器人选型、系统设计、控制策略和实验验证等方面进行阐述。
二、系统需求分析1.硬件需求系统应选用能够满足焊接需求的六轴焊接机器人。
同时,还需要焊接头部、摇臂、控制系统和传感器等硬件设备。
2.软件需求系统设计应具备焊接路径规划和控制算法、运动方案生成和优化算法、实时监控与调整算法等功能。
3.功能需求系统应具备焊点检测、焊缝跟踪、焊接参数调整等功能,适应不同焊接需求。
三、机器人选型在六轴焊接机器人中,应首选与焊接操作相匹配的工作负载能力和尺寸。
同时,需考虑机器人的控制精度和可编程性,以达到对焊接路径的精确控制和实现不同焊接需求的灵活性。
四、系统设计1.焊接路径规划根据焊接物体的三维模型,将焊点转化为坐标系上的位置,确定焊缝的路径。
采用快速逼近算法生成规划路径,并实现对路径的优化。
2.控制策略设计并实现适应给定焊接路径的控制策略,包括PID控制、反馈控制和前馈控制等。
通过调整焊接参数,提高焊接质量。
3.传感器集成通过集成视觉传感器,实现焊点检测和焊缝跟踪,并利用传感器数据对焊接路径进行调整,维持焊接的准确性。
五、实验验证在实验中,通过焊接机器人完成一系列焊接任务,并对焊接质量进行评估。
通过实时监控焊接过程中的参数和数据,验证系统的性能和可靠性。
六、结论本设计基于六轴焊接机器人,通过软硬件设备的配合,实现了一种自动焊接系统。
该系统具备焊接路径规划、控制策略设计、传感器集成等功能,并通过实验验证了系统的可行性。
未来可以在该系统的基础上进一步优化焊接路径规划算法和控制策略,提高系统的自动化水平和焊接质量。
焊接机器人毕业设计说明书
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焊接机器人毕业设计说明书一、引言二、设计目标本设计的主要目标是设计并实现一台能够完成焊接任务的机器人,具有以下特点:1.理论基础:基于焊接工艺学与自动化技术的基础,完成焊接机器人的设计。
2.结构合理:设计机器人的结构,使其能够适应不同的焊接作业,提高工作稳定性和精度。
3.控制系统完善:设计并实现相应的控制系统,使机器人能够精确地执行预定的焊接路径和动作。
4.安全可靠:考虑到焊接环境的特殊性,确保机器人在工作过程中满足相关的安全要求和标准。
三、设计思路1.结构设计:根据焊接任务的要求,设计机器人的结构,包括机械臂、焊枪、运动轨迹、夹具等,确保机器人能够完成焊接作业。
2.控制系统设计:设计机器人的控制系统,包括运动控制、焊接参数控制和人机界面等,使机器人能够精确、可靠地执行焊接任务。
3.安全设计:考虑机器人在焊接作业中的安全性,设计相应的安全装置和措施,预防事故发生。
4.自动化设计:设计机器人的自动化功能,如自动识别焊接位置、调整焊接参数等,提高焊接效率和质量。
四、设计步骤1.研究焊接工艺学和自动化技术的基本原理,了解焊接机器人的相关知识。
2.设计机器人的结构,确定机械臂的数量和长度、焊接枪的种类和参数等。
3.设计机器人的运动控制系统,包括电机驱动、传感器安装和运动轨迹规划等。
4.设计机器人的焊接参数控制系统,包括控制电路、控制算法和参数设置等。
5.设计机器人的人机界面,包括显示屏、按键和通信接口等。
6.设计机器人的安全系统,包括安全装置、急停开关和安全间隔等。
7.测试机器人的性能,包括焊接精度、稳定性和可靠性等。
8.完善机器人设计,解决存在的问题,并进行优化和改进。
五、预期成果1.完成一台能够实现焊接任务的机器人。
2.设计说明书、设计图纸和工作原理图。
3.相关测试数据和性能评估报告。
六、时间计划完成本设计需要大约12个月的时间,按下面的计划进行:1.理论学习和调研:2个月2.结构设计与优化:3个月3.控制系统设计与实现:3个月4.安全系统设计与测试:2个月5.性能测试与优化:2个月七、结论本设计说明书介绍了焊接机器人的设计目标、思路、步骤和预期成果。
焊接机器人总体设计
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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。
焊接机器人设计范文
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焊接机器人设计范文1.引言焊接是一项需要高度技术和准确度的工作。
为了提高效率和质量,焊接机器人已经成为许多制造业企业的首选。
本文将介绍一个焊接机器人的设计,包括结构、功能和控制系统。
2.设计要求-高效的焊接速度和准确度-能够自动适应各种焊接环境和工件-具备足够的力量和刚度来处理重型工件-安全可靠,能够保证人员安全-易于操作和维护3.结构设计机身通常采用铝合金或钢材制成,具备足够的刚度和稳定性。
焊枪则负责焊接工作,一般由电动机驱动。
控制器负责控制焊接机器人的运动和焊接过程。
传感器可以用于检测焊接质量和环境参数。
4.功能设计-自动识别工件和焊接位置:通过视觉传感器和图像处理技术,机器人可以自动识别工件并确定焊接位置。
-自动调整焊接参数:根据工件材料和焊接要求,机器人可以自动调整焊接电流和速度等参数,以确保焊接质量。
-焊接路径规划:根据焊接要求和工件形状,机器人可以自动生成最佳的焊接路径,以提高效率和准确度。
-自动控制焊接过程:机器人可以通过控制器对焊接过程进行实时监控,并调整焊接参数,以确保焊接质量。
-安全保护:机器人具备安全保护功能,可以停止工作或调整焊接参数以确保人员安全。
5.控制系统设计硬件控制主要包括电动机驱动、传感器接口和通讯接口等。
电动机驱动负责控制焊枪的移动和焊接过程中的力量传递。
传感器接口用于与传感器进行数据交互,监测焊接质量和环境参数。
通讯接口用于与上位机或其他设备进行数据交换。
软件控制主要包括运动控制和焊接控制两部分。
运动控制包括轨迹规划和轨迹跟踪等,以实现焊接路径的规划和机器人的运动控制。
焊接控制包括焊接参数的调整和焊接质量的检测。
6.结论通过上述设计,可以实现一个高效、准确、安全的焊接机器人。
该机器人能够自动识别工件并确定焊接位置,自动调整焊接参数,自动生成最佳的焊接路径,实时监控焊接过程,并具备安全保护功能。
这将大大提高焊接效率和质量,并减少人工操作和人员伤害风险。
总之,焊接机器人设计需要考虑结构、功能和控制系统,以满足高效、准确、安全的焊接需要。
(完整版)焊接机器人毕业设计
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VI1.1论文的选题意义第1章绪论自动化的焊接机器人能提供稳定地焊接质量,减轻人的劳动强度,提高工作效率,降低生产成本,在工业领域得到了广泛的应用。
但应用于工业生产中的焊接机器人大多是固定的,主要通过机械臂的活动来工作,又由于空间的限制使得机器人的工作范围、工作对象大大受到限制。
在大型工件,如:石化工业中的大型储油罐、球罐、管道的焊接,多在现场作业,焊接位置手工作业难以达到,恶劣的工作环境不仅增大了工人的劳动强度,而且影响焊接质量.工程应用中亟待开发出能够取代工人手工操作的低成本自动化的焊接设备,以减少生产过程中人为因素的影响,提高焊接质量,这些情况都对移动焊接机器人的研究和应用提出了迫切的要求。
现在,国外在这方面的技术基本成熟,但国内各单位对这些技术的了解有相当部分还停留在文献上或局部上。
所以应该从基本做起,开展一些基础技术研究作为机器人课题的主要研究与开发内容之一。
1.2焊接机器人的发展历程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.第三代是智能型机器人。
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、推理和决策的能力,能适应外部对象、环境协调地工作,能完成更加复杂的动作,还具备故障自我诊断及修复能力.焊接机器人就是在焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人。
早期的焊接机器人缺乏“柔性",焊接路径和焊接参数须根据实际作业条件预先设置,工作时存在明显的缺点。
随着计算机控制技术、人工智能技术以及网络控制技术的发展,焊接机器人也由单一的单机示教再现型向以智能化为核心的多传感、智能化的柔性加工单元(系统)方向发展¨。
焊接机器人总体设计
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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。
焊接机器人毕业设计
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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)参考文献 (28)第1章引言焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。
焊接机器人设计范文
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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。
焊接机器人毕业设计
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焊接机器人毕业设计焊接机器人毕业设计随着科技的不断发展,机器人技术在各个领域得到了广泛应用。
其中,焊接机器人作为一种自动化设备,已经在工业生产中发挥了重要作用。
本文将探讨焊接机器人毕业设计的相关内容,包括设计目标、工作原理、技术难点和未来发展趋势等。
一、设计目标焊接机器人毕业设计的首要目标是设计一种能够自动完成焊接任务的机器人系统。
该系统应具备高效、精确、稳定的焊接能力,并能根据不同的焊接要求进行灵活调整。
此外,设计过程中还应考虑到成本、安全性和可维护性等因素。
二、工作原理焊接机器人的工作原理主要包括以下几个方面:1. 传感器控制:通过激光传感器、视觉传感器等感知设备,获取焊接目标的位置和形状信息,从而实现自动对焊接路径的规划和调整。
2. 运动控制:通过电机和伺服系统控制机器人的运动,使其按照预定的路径和速度进行焊接操作。
运动控制系统需要具备高精度和高速度的特点,以确保焊接质量和效率。
3. 焊接控制:通过焊接电源和焊接枪等设备,控制焊接参数,如电流、电压和焊接速度等,以实现焊接过程中的熔化和固化。
三、技术难点焊接机器人毕业设计中的技术难点主要包括以下几个方面:1. 路径规划:如何根据焊接目标的形状和尺寸,确定机器人的运动路径,使其能够在焊接过程中保持一定的速度和稳定性,是一个关键问题。
2. 焊接参数控制:如何根据不同焊接材料和焊接要求,调整焊接参数,以实现焊接质量的稳定和一致性,是一个具有挑战性的任务。
3. 感知与反馈:如何通过传感器获取焊接过程中的实时信息,并及时反馈给控制系统,以实现对焊接过程的实时监控和调整,是一个关键技术。
四、未来发展趋势随着科技的不断进步,焊接机器人毕业设计在未来有着广阔的发展前景。
以下是一些可能的发展趋势:1. 智能化:随着人工智能技术的发展,焊接机器人将更加智能化,能够根据不同的焊接任务和环境条件,自动调整焊接参数和路径,提高焊接质量和效率。
2. 多功能化:焊接机器人将不仅仅局限于焊接任务,还能够完成其他相关工作,如拆卸、装配和检测等,提高生产线的灵活性和多样化。
焊接机器人结构设计分析的论文
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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。
焊接机器人设计毕业论文
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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。
六自由度焊接机器人毕业设计
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六自由度焊接机器人毕业设计摘要本文介绍了一种针对焊接领域的六自由度机器人的设计与实现。
该机器人采用了六个旋转自由度的设计结构,可以实现焊接工作的复杂动作控制,提高了生产效率和焊接质量。
文章主要介绍了机器人的硬件设计、运动控制系统设计和软件程序设计。
通过仿真和实验验证了机器人的控制算法和工作性能。
最终,该机器人成功实现了对金属焊接工作的控制,对于提高焊接工作的自动化水平具有重要的意义和实际应用价值。
关键词:六自由度机器人,焊接,控制算法,仿真与实验AbstractKeywords: six-degree-of-freedom robot, welding, control algorithm, simulation and experiment1.引言第1章介绍了六自由度焊接机器人的研究背景, 研究意义,以及发展现状。
第2章介绍了机器人的整体硬件设计,主要包括机械结构设计和电气连接设计。
第3章详细描述了机器人控制系统的设计和实现,包括运动控制和通信控制两个方面。
第4章介绍了机器人的软件程序设计,主要是控制算法的实现和仿真验证。
第5章为仿真和实验结果分析。
第6章是对研究工作的总结与展望。
2.机器人硬件设计2.1机械结构设计机械结构是焊接机器人的主体,直接决定了其运动范围和精度。
本文设计的焊接机器人采用了一个立柱底座、一个运动底盘、一个垂直关节、三个旋转关节和一个手臂结构。
机械结构的总设计图如图1所示。
2.2电气连接设计机器人的电气连接包括电源接口、电机和传感器接口及控制信号传输等两个部分。
在实际设计中,需要根据机器人的具体运动特性和控制需求进行设计。
本文设计的焊接机器人电气连接包括电源接口、电机和传感器接口及控制信号传输等两个部分。
3.机器人控制系统设计3.1 运动控制设计机器人运动控制是实现对机械手臂的动作精度、速度等控制的关键。
本文设计的运动控制方法为PID控制。
通信控制是指机器人与上位机进行信息交换的控制系统。
机械设计毕业设计
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机械设计毕业设计机械设计毕业设计报告设计名称:基于可变密度等离子焊接机器人设计目的:针对零部件焊接过程中的问题,设计一种可变密度等离子焊接机器人,提高焊接质量和效率。
设计原理:1. 选取合适的等离子焊接工艺参数,包括等离子焊接熔化电流和速度等。
2. 设计机器人控制系统,包括焊接路径的规划和控制,以及感知焊接质量和调整焊接参数。
3. 基于机器人视觉系统,实时监测焊缝的形态和质量,并根据监测结果调整焊接参数。
4. 设计可变密度的焊接头,能根据焊接速度和焊缝形态自动调整焊接弧长和焊接速度。
设计内容:1. 设计焊接机器人的机械结构,包括焊接臂和焊接头。
2. 设计焊接机器人的控制系统,包括运动控制和焊接参数调整。
3. 设计焊接机器人的视觉系统,包括焊接路径规划和质量监测。
4. 制作焊接机器人的实物样机。
设计优势:1. 通过可变密度的焊接头,可以根据焊接速度和焊缝形态自动调整焊接参数,提高焊接质量和效率。
2. 利用视觉系统实时监测焊缝的形态和质量,能够及时调整焊接参数,确保焊接质量。
3. 机械结构设计合理,使得焊接机器人具有较高的稳定性和精度,确保焊接过程的稳定性和一致性。
设计步骤:1. 确定焊接工艺参数,包括熔化电流和速度。
2. 设计焊接机器人的机械结构,包括焊接臂和焊接头。
3. 设计焊接机器人的控制系统,包括运动控制和焊接参数调整。
4. 设计焊接机器人的视觉系统,包括焊接路径规划和质量监测。
5. 制作焊接机器人的实物样机,进行实验验证。
设计预期结果:1. 焊接质量得到显著提高,焊接接头的强度和密封性增加。
2. 焊接效率提高,焊接速度和效率得到提高。
3. 机器人操作更加自动化和智能化,减少人工干预和操作难度。
总结:本设计基于可变密度等离子焊接机器人,通过合理设计等离子焊接工艺参数、机器人控制系统和视觉系统,提高了焊接质量和效率。
通过在实验中进行验证,可以进一步完善这一机器人的设计,并推广应用于工业生产中,提高生产效率和产品质量。