1。4 本课题主要研究的内容·
本课题需要对焊接和上料多用途工业机器人的结构进行设计。还需要对工业机器人的各个关节,手臂等相应的零件进行设计。另外还需要对工业机器人使用的电机和减速器进行选型,并且对零件,电机和减速器之间的组合,连接方式,传动方式进行设计。此外还需要对机器人的手爪的结构进行设计。对焊枪和上料用电磁铁吸盘进行选型。对手爪的连接部分进行设计,需要保证工业机器人在工作时,两种功能之间不会相互干扰。最后还需要对工业机器人的控制方式进行设计,包括了工业机器人如何控制(包括运动控制和工业机器人编程等)以及工业机器人和可编程控制器之间的通讯,另外需要编写可编程控制器的程序。
2 工业机器人手臂部分设计
工业机器人的手臂部分由基座,底座,大臂,轴关节组成。其转速较慢,但力矩较大。其材料选用7075铸铝。
2。1 机器人基座
图2。1 机器人基座
这个是工业机器人的基座,它下部分和工位连接,固定在地上或者是工位的凸台上。他的后下部分用于给机器人走线,和机器人的控制柜相连,起到供电,提供控制信号和反馈的作用。它的上半部分和机器人的底座进行连接,将减速器的输出端连接在基座上,采用螺钉连接的方式,减速器的外壳固定在底座上,也采用螺钉连接的方式。它的电机安装在底座上,采用螺栓连接,输出轴的位置对准减速器的输入端。
2。2 机器人底座
图2。2 机器人底座
这个是工业机器人的底座,它的下半部分和基座连接在一起,左半部分和大臂连接在一起,减速器的外壳固定在底座上,输出端连接在大臂上,均采用螺钉连接。带动大臂的电机安装在左侧板的右侧,采用螺栓连接,输出轴对准减速器的输入端。
2。2。1 底座电机选型
底座旋转的速度设定为100°/s即1。74rad/s,运动范围为-180°至+180°。
负载约为250kg工作半径约为2200mm
转动惯量为:
达到最大转速时的能量:
设定达到最大转速所需的时间为0。3s,则功率为:
取减速器效率为75%,则电机所需的输出功率为:
减速器所需的输出转动力矩为:
查阅安川伺服电机选型手册选取的电机型号为:SGM7G-30AC6C
电机的一些基本参数为:电机总长为239,输出端轴长76MM,法兰尺寸180MM,4XΦ13。5,额定输出功率2。9KW,额定转矩18。6,瞬时最大转矩54,电机转子的转动惯量为53。9 x10-4kgm2,额定转速1500转/分钟,最大转速3000转/分钟。文献综述
图2。3 伺服电机
2。2。2 基座减速器选型
选用RV减速器
所需的转矩为1168。4,电机的额定转矩为18。6
则减速比为
62。82
查阅纳博特斯克减速器手册选取型号为RV-160E,减速比代码为81,螺栓紧固型
减速器的一些基本参数为:减速比为81,减速器的额定转矩为1568NM,瞬时最大转矩为7840NM,容许最高输出转速为45r/min,惯性力矩为1。77x10-4kgm2。
图2。4 RV减速器
2。2。3 电机和减速器校核
电机最大转速为3000转/分钟
减速器的减速比为81
输出转速为
符合设定的速度要求
2。3 机器人大臂
图2。5 机器人大臂
这个是工业机器人的大臂。它的下半部分和底座连接在一起,上半部分和手肘关节连接在一起,起到了一个承上启下的作用。手肘关节减速器的输出端连接在大臂上端,采用螺钉连接,减速器的外壳连接在肘关节上,采用螺钉连接。 25公斤级焊接和上料多用途工业机器人设计+CAD图纸(3):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_92637.html