六自由度焊接机器人结构设计

YZ-00(总装图)

六自由度工业机器人是一种高精度的自动化机械，具有高度的灵活性以及平稳性。所以在设计中我们应当注意其结构工艺的合理性，在材料选择上应当使其具有高强度和轻便的特性。本主要对焊接工业机器人的驱动方式及各轴的传动方案进行了设计，并对驱动运动的电动机进行了选型；在对其工作空间分析的基础上，对关键的零部件进行了受力分析及强度校核；根据其基本结构参数，并用CAXA2013绘制了装配图及部分关键零件图。
焊接机器人就是在自动焊接生产领域从事焊接任务的工业机器人,绝大多数的焊接机器人的结构是在通用的工业机器人的基础上装上某种焊接工具而构成的,视具体焊接方式不同可对个别焊接机器人进行专门设计。焊接机器人发展历史悠久,从上世纪年代工业机器人开始实用化以来,焊接机器人就立刻被投入到点焊和电弧焊领域中并得到了持续的应用。据统计,全世界使用中的焊接机器人数量大约占工业机器人总数量的一半,焊接机器人的研究历程和应用领域几乎等同于工业机器人。焊接机器人的发展历史可以说是代表着工业机器人的发展历史。焊接机器人是工业机器人的典型应用形式之一,主要应用于电焊和电弧焊生产线上。经历了半个多世纪的应用和不断完善,国内外学者对焊接机器人的研究仍然在向前发展,并取得了许多成果。目前学术界正在不断完善机器人共性技术的研究,主要是针对机器人操作机结构、控制系统、传感技术、网络通信技术、遥控和监视技术、虚拟机器人技术、多智能体调控技术等等的研究。未来焊接机器人正在向智能化方向、多传感器信息融合方向、模煳控制方向、群体协调和集成控制的方向发展。焊接机器人广泛应用于汽车及其零部件制造、工程机械和机车车辆等领域,近些年随着焊接机器人技术的不断发展,开始逐渐应用于石油石化、船舶制造、冶金建设和压力容器制造等领域。其中对管道相贯线全位置焊接机器人研究的力度比较大,其关键技术研究主要包括机械机构研究、自动跟踪技术研究和计算机程控技术研究。最初焊接机器人主要应用于汽车、摩托车及工程机械三个主要行业里,而且多数主要应用于汽车及其零部件制造行业中,在摩托车行业和工程机械行业中只占少数,其他像电器、自行车、机车、航空航天等行业也有一些。焊接机器人一开始应用于汽车装配生产线上的电阻点焊,后来随着焊缝轨迹跟踪技术、控制技术和机器视觉技术在工业上的推广应用,又承担起了汽车零部件和装配过程中电弧焊的焊接任务。点焊机器人主要用于汽车及其零部件生产,但是在其他行业中用得却极少。弧焊机器人的分布比点焊机器人要广泛,但主要仍集中于汽车及其零部件生产线中,其余则分布于摩托车及工程机械制造行业中。随着机器人共性技术研究的不断深化,焊接机器人才开始应用于造船、锅炉、重型机械等焊接领域中。这些焊接任务中最常见的就是管道插接空间相贯线焊接,与传统的常规平面焊接任务不同,对焊接机器人技术提出了新的要求。
焊接机器人结构设计设计主要研究内容
设计思路概述
焊接机器人结构的设计思路大体分为两个阶段：
（1）系统分析阶段
①根据系统目标，明确所采用的机器人的目的和任务；
②分析机器人系统所在的工作环境；
③根据机器人的工作要求，确定机器人的基本功能和方案。如机器人的自由度，信息的储存量，计算机功能，动作精度的要求，容许的运动范围，以及对温度，震动等环境的适应性。
（2）技术设计阶段
①根据系统的要求确定机器人的自由度和和允许的空间工作范围，选自机器任的坐标形式；
②拟定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，进行机器人总装图的设计；
⑤绘制机器人的零件图，并确定尺寸。

HJJQR-00-06(驱动臂座)

HJJQR-00-04(底座)

YZ-00-01(腰关节)

YZ-00-2(肘关节)

YZ-00-03(腕部关节)