《毕业设计RH6机器人设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计RH6机器人设计（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 RH6机器人设计 院 系机械与汽车学院专 业机械设计制造及其自动化班 级学 号姓 名指导教师负责教师 2007年6月 摘 要本次课题主要研究一种弧焊机器人。弧焊机器人属于工业机器人的一种，采用交流伺服机、减速器、回转轴承，甚至传动齿轮等标准件，加快机器人批量化的生产速度。 此次毕业设计，重点在于研究RH6机器人的机构设计分析、传动设计分析以及结构设计分析。在完成诸上分析的基础上，绘制装配图。 机器人的总指导思想：机器人的工作可靠性应放在第一位。从方案的确定、本体的设计到元器件的选择，从制造到调试等各个环节始终贯彻可靠性第一的原则，确保开发出的机器人能够可靠的工作。在机构设计方面，主要根据要求
2、绘制出机构运动简图，确定好自由度，并具体实现各个自由度的活动方式。 在机器人的传动和结构设计方面，表现为传动线路短，结构紧凑的设计特点。1、2、3轴采用RV减速器，突出刚性和扭矩的要求；4、5、6轴采用谐波减速器，突出质量轻和精度高的要求。本设计说明书通过对实际应用设备的结构设计，提高机械专业学生的综合设计能力。因此此课题具有重大的实践意义。关键词：弧焊机器人；机构设计；传动设计；减速器AbstractThis topic researches Hu Han robot mainly.This robot of Hu Han belong to industry 1 kind of the r
3、obots, adoption exchanges servo machine, decelerate machine, turn round bearings, even spread to move wheel gear etc. standard piece, speeds the robot batch quantity turn of produce speed.This time graduation design, the point lie in research the organization design of the RH6 robot analysis, spread
4、 to move a design analysis and structure design analysis.At completion various top analysis of foundation up, draw assemble diagram.The Robot of total instruction thought: The work credibility of the robot should put in the first.From the project really settle, the design of essence arrive dollar sp
5、are part of choice, from the manufacturing arrive adjust to try etc. each the link always carry through credibility one principle, insure the robot which development can work of credibility.At organization design aspect, mainly according to request drawing an organization sport sketch plan, assuranc
6、e good freedom degree, and concrete realization each freedom the line action of the degree. In the robot spread to move with structure and design aspect, the design characteristics packed.1, 2 and 3 stalk adoption the RV decelerate a machine, outstanding and rigid with twist Ju of request;4, 5 and 6
7、 stalk adoption Xie wave decelerate machine, outstanding the quality light and accuracy well of request. This design manual passes rightness actual application equipments of structure design, exaltation machine profession student of comprehensive design ability.Therefore this topic has a graveness o
8、f practice meaning.Keywords: The Hu Han robot；Organization design;Spread to move design;Decelerate a machine目 录1 绪论11.1 焊接机器人国内外研究现状11.2 主要研究内容41.3 主要工作51.4 论文组织结构52 机构总体设计62.1 机构的组成62.1.1 构件62.1.2 运动副72.1.3 运动链72.1.4 机构72.2 机构运动简图82.2.1 绘制机构运动简图82.3 机构的自由度92.3.1 自由度的计算103 传动设计113.1 总体设计113.2 传动的模块设
9、计113.2.1 机座的传动方式123.2.2 大小臂的传动方式123.2.3 手腕的传动方式123.3 同步带传动133.4 减速器的设计133.4.1 谐波减速器的应用133.4.2 RV减速器的应用153.5 电动机的选择153.5.1 伺服电动机163.5.2 交流伺服电动机的工作原理163.5.3 交流伺服电动机的基本结构173.5.4 交流伺服电动机的特性173.5.5 交流伺服电动机的优势184 结构设计194.1 机座的结构设计194.1.1 机座的设计要求194.1.2 机座的组成194.1.3 机座的电动机选择204.2 手臂的结构设计204.2.1 手臂的设计要求214.
10、2.2 手臂的组成214.2.3 手臂电动机的选择214.2.4 四杆机构的设计224.3 手腕的结构设计224.3.1 手腕的设计要求224.3.2 手腕的组成234.3.3 手腕电动机的选择244.3.4 谐波齿轮的传动设计244.4 轴的设计254.4.1 轴的用途及分类254.4.2 轴的结构设计255 机器人的技术参数305.1自由度315.2精度315.3工作范围315.4速度345.5承载能力346 技术与经济性分析36结论39参考文献40致 谢41 I 1 绪论1.1概述我国工业机器人技术经历了20 多年的发展, 目前已基本掌握了机器人的设计制造技术、控制系统硬件设计和软件设计
11、技术,开发出喷涂、点焊、装配、搬运、水下作业等机器人,但是机器人批量化生产能力及相关产业化中的一些关键技术有待于进一步突破。 目前我国机器人的拥有量仅为2 000 台左右,大部分为工业机器人。 随着我国国民经济的持续高速发展,加快实现经济结构调整和产业升级,提高整个工业的自动化水平,已成为确保国民经济持续高速发展的关键因素。 中国入世后,客观上也迫使国内企业加快技术改造步伐,以提高企业装备的自动化水平,提高企业国际竞争力。 客观实际表明,我国对工业机器人的需求量和品种逐年大幅度增加。为了加快工业机器人关键技术和成套技术的攻关和开发应用,大力推进机器人高新技术向国民经济支柱企业的转化,把我国工业
12、机器人的自主设计、制造和系统应用的整体技术推向成熟,提供示范性的应用成果,本次设计通过对相关机器人的分析研究，完成了一种弧焊机器人的设计工作，进行了总体方案的设计和分析，并完成了部分主要结构的设计工作。 1.1 焊接机器人国内外研究现状自1962年美国推出世界上第一台Unimate型和Versatra型工业机器人以来，1996年底全世界已有大约68万台工业机器人投入生产应用。这其中大约有半数是焊接机器人。随着现代高技术产品的发展和对焊接产品质量、数量的需求不断提高，以焊接机器人为核心的焊接自动化技术已有了长足的发展。焊接机器人是焊接自动化的革命性进步，它突破了焊接刚性自动化的传统方式，开拓了一
13、种柔性自动化生产方式。刚性自动化设备通常都是专用的，只适用于中、大批量产品的自动化生产，因而在中、小批量产品的焊接生产中，手工焊仍是主要的焊接力式，而焊接机器人使小批量产品自动化焊接生产成为可能。由于机器人具有示教再现功能，完成一项焊接任务只需要人给它做一次示教，工作，无须改变任何硬件，只要对它再做一次示教即可。因此，在一条焊接机器人生产线上，可同时自动生产若干种焊件。焊接机器人的主要优点如下：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)缩短产品改型换代的准备周期，减少相应的设备投
14、资s6)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、以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。从60年代诞生和发展到现在，焊接机器人可大致分为三代：第一代是指基于示教再现工作方式的焊接机器人，由于其具有操作简便、不需要环境模型、示教时可修正视械结构带来的误差等特点，在焊接生产中得到大量使用；第二代是指基于一定传感器信息的离线编程焊接机器人得益于焊接传感器技术和离线编程技术的不断改进，这类机器人现己进入应用研究的阶段；第三代是指装有多种传感器，接收作业指令后能根据客观环境自行编程的高度适应性智能焊接机器人，由于人工智能技术的发展相对滞后，这一代机器人正处
15、于试验研究阶段。随着计算机控制技术的不断进步，使焊接机器人内单一的示教再现型向多传感、智能化方向发展将成为科研人员追求的目标。目前，国内外已有大量的焊接机器人系统应用于各类自动化生产线上，据1996年底的不完全统计，目前中国已有500台左右的焊接机器人分布于大陆各大中城市的汽车、摩托车、工程机械等制造业，其中55左右为弧焊机器人，45左右为点焊机器人已建成的机器人焊接柔性生产线5条，机器人焊接工作站300个。这些焊接机器人系统从整体上看基本部属于第一代的任务示教再现型，功能较为单一，工作前要求操作者通过示教盒控制机器人各关节的运动，采用逐点示教的方式来实现焊枪空间位姿的定位和记录。由于焊接路径和焊接参数是根据实际作业条件预
