焊接机械手设计.doc

沈阳理工大学
毕业设计说明书
课题名称:焊接机械手

作者姓名: ****
指导教师: 题目来源:
专业名称: 设计时间:
班级: 答辩时间:
目录
摘要 1
前言 3
第1章焊接机械手的总体方案设计 4
概述 4
基本技术参数设计 5
焊接机器人的主要组成 5
第2章焊接机器人底座的设计 7
底座的工作方式 7
底座的电动机的选择 7
底座上谐波齿轮传动的设计 8
底座轴的设计 10
底座传动齿轮的设计 12
14
第3章焊接机器人大臂的设计 16
大臂的工作方式 16
大臂电动机的选择 16
大臂上谐波齿轮传动的设计 17
第4章焊接机器人小臂的设计 19
小臂的工作方式 19
小臂电动机的选择 19
小臂上谐波齿轮传动的设计 19
第5章焊接机器人手腕的设计 22
机器人手腕的设计要求 22
手腕工作方式 22
手腕电动机的选择 23
手腕轴承的选择 24
第6章焊接机器人末端执行器的设计 26
机器人末端执行器的设计要求 26
第7章 PLC系统设计 29
29
29
29
PLC的应用 31
结论 38
谢辞 39
参考文献 40
摘要
本次设计是焊接机械手设计,在设计过程中,要求我们运用机电的知识完成,其设计的内容主要包括,机械手的设计,电气系统设计等内容。
此次设计的焊接机械手实际是五自由度的关节机器人。采用步进电机驱动、微机控制,结构紧凑,工作范围大,动作灵活,不仅用于弧焊作业,还可用于搬运和装配作业。
弧焊机器人在通用机械、金属结构等许多行业中得到广泛运用。弧焊机器人是包括各种电弧焊附属装置在内的柔性焊接系统,而不只是一台以规划的速度和姿态携带焊枪移动的单机,因而对其性能有着特殊的要求。在弧焊作业中,焊枪应跟踪工件的焊道运动,并不断填充金属形成焊缝。因此运动过程中速度的稳定性和轨迹精度是两项重要指标。一般情况下,焊接速度约取5-50mm/s,轨迹精度约为±(-)mm。
电气系统的设计就是运用机电传动的知识,即PLC系统进行控制,PLC控制系统有西门子系统,欧姆龙系统等。
关键词:焊接机械手机器人电器控制


Abstract
This design is the welding apparatus manipulator design, in the design process, requests us to utilize the mechanical and electrical knowledge plete, its design content mainly includes, manipulator's design, content and so on electrical system design.
This design welding apparatus manipulator is five degrees of freedom joint robots actually. Uses step-by-steps the motor-driven, the
puter control, the pact, operating region big, the movement is flexible, not only uses in the arc welding work, but also may use in transporting and the assembly work.
The arc welding robot in the general machinery, the metal structure and so on in many professions obtains the widespread utilization. The arc welding robot is includes each kind of arc welding supplementary installation the flexible welding system, but not only by the speed and the posture which plans carries the single engine which the welding torch m