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说明书一份，共42页，约17000字

 

CAD版本图纸，共6张

 

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±（0.2-0.5）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。

 

目　　录

摘　　要 1

前   言 3

第1章 焊接机械手的总体方案设计 4

1.1 概述 4

1.2 基本技术参数设计 5

1.3 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

2.1 底座的工作方式 7

2.2 底座的电动机的选择 7

2.3 底座上谐波齿轮传动的设计 8

2.4 底座轴的设计 10

2.5 底座传动齿轮的设计 12

2.6底座轴承的选择 14

第3章　焊接机器人大臂的设计 16

3.1 大臂的工作方式 16

3.2 大臂电动机的选择 16

3.3 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

4.1 小臂的工作方式 19

4.2 小臂电动机的选择 19

4.3 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

5.1 机器人手腕的设计要求 22

5.2 手腕工作方式 22

5.3 手腕电动机的选择 23

5.4 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

6.1 机器人末端执行器的设计要求 26

第7章  PLC系统设计 29

7.1电气设备概述 29

7.1.1电气控制的变压系统部分设计 29

7.1.2电气控制的部分设计 29

7.2  PLC的应用 31

结     论 38

谢     辞 39

参考文献与附录 40