焊接機械手結(jié)構(gòu)設(shè)計【焊接機器人】【四自由度】【6張CAD圖紙+PDF圖】

喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 湖南科技大學(xué) 2014 屆畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 題 目 焊接機械手結(jié)構(gòu)設(shè)計 作者姓名 學(xué)號 所學(xué)專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 1、 研究的意義，同類研究工作國內(nèi)外現(xiàn)狀、存在問題（列出主要參考文獻） 背景和研究意義: 隨著工業(yè)自動化發(fā)展的需要，焊接機械手在工業(yè)應(yīng)用中越來越重要。焊接機械手可以代替人手的繁重勞動，顯著減輕工人的勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率和自動化水平，解決了工業(yè)生產(chǎn)中長期頻繁單調(diào)的操作。也提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)速度，所以機械手的使用是非常高效的，因此需要設(shè)計出讓人跟滿意的焊接機械手。 焊接機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計與一般的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，既具有類似性，又有其獨特性。從機構(gòu)學(xué)的角度來看，機械手的機械結(jié)構(gòu)可看作是一系列連桿通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、移動關(guān)節(jié)連接起來的開式運動鏈。 與一般機構(gòu)相比，機械手的開鏈結(jié)構(gòu)型式具有靈巧性和空間可達性等，但由于開鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)實際上是一系列懸臂桿件串聯(lián)而成的，機械誤差和彈性變形的累計，影響機械手的剛度和精度。因此，機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計既要滿足強度要求，又要考慮剛度和精度。另一方面，機械手的機械結(jié)構(gòu)，特別是關(guān)節(jié)傳動系統(tǒng)，是整個伺服系統(tǒng)中的一個組成部分，無論是結(jié)構(gòu)的緊湊性、靈巧性，還是在運動時的穩(wěn)定性、快速性等伺服性能，都比一般機構(gòu)有更高的要求。 焊接機械手雖然有多種結(jié)構(gòu)形式，但大體上都可以分為3大組成部分，即本體、點焊焊接系統(tǒng)及控制系統(tǒng)。目前應(yīng)用較廣的點焊機器人，其本體形式為直角坐標(biāo)簡易型及全關(guān)節(jié)型。前者可具有1～3個自由度，焊件及焊點位置受到限制；后者具有5～6個自由度，能在可到達的工作區(qū)間內(nèi)任意調(diào)整焊鉗姿態(tài)，以適應(yīng)多種形式結(jié)構(gòu)的焊接。 對焊接機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行研究，目的是尋找在不同要求下最優(yōu)的機械結(jié)構(gòu)，以最大效益的滿足生產(chǎn)需要。 國內(nèi)外現(xiàn)狀、存在問題： 工業(yè)焊接機械手的發(fā)展過程可分為三代，第—代，為示教再現(xiàn)型，它主要由機器手控制器和示教盒組成，可按預(yù)先引導(dǎo)動作記錄下信息重復(fù)再現(xiàn)執(zhí)行，當(dāng)前工業(yè)中應(yīng)用最多。第二代為感覺型，如有力覺觸覺和視覺等，它具有對某些外界信息進行反饋調(diào)整的能力，目前已進入應(yīng)用階段。第三代為智能型它具有感知和理解外部環(huán)境的能力，在工作環(huán)境改變的情況下，也能夠成功地完成任務(wù)，它尚處于實驗研究階段。 1、國外工業(yè)機器人的的發(fā)展 　　美國是機器人機械手的誕生地，早在1961年，美國的ConsolidedControlCorp和AMF公司聯(lián)合研制了第一臺實用的示教再現(xiàn)機器人。經(jīng)過40多年的發(fā)展，美國的機器人機械手技術(shù)在國際上仍一直處于領(lǐng)先地位。其技術(shù)全面、先進，適應(yīng)性也很強。 　　日本在1967年從美國引進第一臺機器人，1976年以后，隨著微電子的快速發(fā)展和市場需求急劇增加，日本當(dāng)時勞動力顯著不足，工業(yè)機器人在企業(yè)里受到歡迎，使其日本工業(yè)機器人得到快速發(fā)展，現(xiàn)在無論機器人的數(shù)量還是機器人的密度都位居世界第一。德國引進機器人的時間比英國和瑞典大約晚了五六年，但戰(zhàn)爭所導(dǎo)致的勞動力短缺，國民的技術(shù)水平較高等社會環(huán)境，卻為工業(yè)機器人的發(fā)展、應(yīng)用提供了有利條件。目前，德國工業(yè)機器人的總數(shù)占世界第二位，僅次于日本。 　　2、國內(nèi)工業(yè)機器人的發(fā)展 　　我國工業(yè)機器人起步于20世紀(jì)70年代初期，我國于1972年開始研制自己的工業(yè)機器人。進入20世紀(jì)80年代后，隨著改革開放的不斷深入，在高技術(shù)浪潮的沖擊下，我國機器人技術(shù)的開發(fā)與研究得到了政府的重視與支持，“七五”期間，國家投入資金，對工定機器人及零部件進行攻關(guān)，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機器人成套技術(shù)的開發(fā)，研制出了噴漆，點焊，弧焊和搬運機器人。，國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃開始實施，經(jīng)過幾年研究，取得了一大批科研成果。成功地研制出了一批特種機器人。 　　從2O世紀(jì)9O年代初期起，我國的國民經(jīng)濟進入實現(xiàn)兩個根本轉(zhuǎn)變期，掀起了新一輪的經(jīng)濟體制改革和技術(shù)進步熱潮，我國的工業(yè)機器人又在實踐中邁進了一大步，先后研制了點焊，弧焊，裝配，噴漆，切割，搬運，碼垛等各種用途的工業(yè)機器人，并實施了一批機器人應(yīng)用工程，形成了一批工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化基地，為我國機器人產(chǎn)業(yè)的騰飛奠定了基礎(chǔ)。但是與發(fā)達國家相比，我國工業(yè)機器人還有很大差距。 2、 研究目標(biāo)、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題（根據(jù)任務(wù)要求進一步具體化） 研究目標(biāo)：完成焊接機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 研究內(nèi)容： 本設(shè)計研究焊接機械手，以完成汽車的車身、底盤等重要部位的焊接工作。 進行機械手的原理方案設(shè)計，比較并提出系統(tǒng)的總體方案。 根據(jù)技術(shù)要求進行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計： 1.加強度現(xiàn)實生產(chǎn)中工業(yè)焊接機械手的理解 2.設(shè)計前對機械手主要的知識認知 3.對焊接機械手的各主要組成部分的分析，設(shè)計方案的確定 4.確定機械手的主要結(jié)構(gòu) 5.對各主要結(jié)構(gòu)進行計算分析 6.確定機械手各部件的可靠性 7.繪制主要結(jié)構(gòu)零件圖 8.繪制裝配圖 擬解決的關(guān)鍵問題 1.選取機械手的坐標(biāo)形式及自由度； 2設(shè)計各機械手的執(zhí)行機構(gòu)：如點焊部分、手腕、手臂； 3.傳動系統(tǒng)的設(shè)計； 3、 特色與創(chuàng)新之處 通過本次對焊接機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以縮短提升機設(shè)計周期，提高產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量和使用壽命，提高企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力和市場競爭能力。 4、 擬采取的研究方法、步驟、技術(shù)路線 先把本設(shè)計模塊化處理，它包含選型（坐標(biāo)型式），腰部回轉(zhuǎn)，手臂俯仰，直線位移，焊槍與手臂結(jié)合5部分。細化每部分的設(shè)計思路如下表： 1 2 3 4 坐標(biāo)型式 直角坐標(biāo)式 圓柱坐標(biāo)式 球坐標(biāo)式 關(guān)節(jié)式 腰部回轉(zhuǎn) 齒輪傳動 蝸輪蝸桿 帶傳動 手臂俯仰 齒輪傳動 蝸輪蝸桿 帶傳動 直線位移 齒條傳動 液壓傳動 氣壓傳動 滾珠絲杠副 焊槍手臂結(jié)合 夾持式 吸附式 如圖可得：可能采用的方案共：4x3x3x4x2=288種 本設(shè)計研究汽車車身焊接的機械手，以完成汽車的車身、底盤等重要部位的焊接工作。 方案一：直角坐標(biāo)式機械手，蝸輪蝸桿傳動，直線位移液壓傳動，焊槍手臂結(jié)合吸附式。 方案二：關(guān)節(jié)式機械手，齒輪傳動，直線位移滾珠絲杠副。焊槍手臂夾持式。 方案三：直角坐標(biāo)式機械手，齒輪傳動，直線位移齒條傳動，焊槍手臂結(jié)合夾持式。 方案四：球坐標(biāo)式機械手，齒輪傳動，直線位移氣壓傳動，焊槍手臂結(jié)合吸附式。 本設(shè)計中要求腰部回轉(zhuǎn)和手臂俯仰，加工范圍較大；盡可能減少機體空間更優(yōu)；并要求進行電焊，因此對位置精度要求較高；焊槍要長時間工作。 因此選用方案二為最優(yōu)方案。 5、 擬使用的主要設(shè)計、分析軟件及儀器設(shè)備 設(shè)計軟件：AutoCAD、Pro/E。 6、 參考文獻 [1]李雷陣，胡小建，王求.《全國機械裝備先進制造技術(shù){廣州)高峰論壇》.文集：機械工業(yè)出版社，2005 [2]李坤，楊家軍.《5自由度焊接機械手的運動學(xué)研究》：機器人技術(shù)，機械工程師2007 年第4期 [3]張建民.《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》第三版.高等教育出版社 [4]尹志強.《系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》.機械工業(yè)出版社 [5]張利萍.液壓傳動系統(tǒng)及設(shè)計[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005:1-402. 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