小型焊接机器人的结构设计毕业设计

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点焊机器人控制系统毕业设计

点焊机器人控制系统毕业设计

点焊机器人控制系统毕业设计一、选题背景及意义随着现代制造业的快速发展,自动化生产已经成为了制造业的主流趋势。

而点焊机器人作为其中的重要设备之一,在汽车、家电等行业中得到了广泛应用。

点焊机器人可以提高生产效率,降低生产成本,保证产品质量,减少人力资源浪费等方面具有重要意义。

因此,设计一套点焊机器人控制系统是非常有必要的。

该系统可以实现对点焊机器人的精准控制,提高其工作效率和稳定性,同时也可以提高操作安全性和减少操作难度。

二、设计目标本设计旨在设计一套全自动化的点焊机器人控制系统,实现以下目标:1. 实现对点焊机器人的精准控制,并能够自动完成多种复杂任务。

2. 提高点焊机器人的工作效率和稳定性,并保证产品质量。

3. 提高操作安全性和减少操作难度。

三、设计方案1. 系统框架本系统采用分布式控制结构,包括上位机、下位机和PLC三个部分。

其中上位机主要负责图形界面的显示和操作,下位机主要负责点焊机器人的运动控制,PLC主要负责点焊机器人的输入输出控制。

2. 硬件设计本系统采用单片机作为下位机控制芯片,并配合步进电机和直流电机实现点焊机器人的运动控制。

同时,为了保证系统的稳定性和可靠性,还需要加入各种传感器、电源、开关等辅助设备。

3. 软件设计本系统采用Visual Studio作为上位机软件开发工具,使用C#语言编写程序。

下位机采用Keil C51进行编程。

PLC则采用三菱公司的GX Works 2进行编程。

4. 功能设计本系统具有以下功能:(1)图形化界面:通过上位机可以实现对点焊任务的设置、调试和监控等操作。

(2)自动化控制:通过上位机设置任务参数后,下位机可以自动完成点焊任务。

(3)故障检测:系统具有故障检测功能,在发生故障时能够及时报警并停止运行。

(4)数据存储:系统可以将每次点焊任务的数据进行记录,并保存到数据库中。

四、总结本设计提出了一套全自动化的点焊机器人控制系统,实现了对点焊机器人的精准控制,提高了其工作效率和稳定性,并保证了产品质量。

焊接机器人毕业设计.doc

焊接机器人毕业设计.doc

焊接机器人毕业设计.doc焊接机器人的毕业设计焊接机器人的毕业设计是研究焊接机器人的机构结构、控制方式、实现机构和智能控制系统,以及进行焊接功能的实现,最终达到产品的性能和功能指标。

焊接机器人的主要结构包括机器人本体、焊接驱动机构、焊接控制机构、焊接功率机构、焊接探头等。

其中机器人本体由关节、机械结构以及用于关节激活的驱动装置组成,一般采用六维机械机构,由六个球拍轴组成,具有高精度、高速度和大负载量的特点。

焊接驱动机构由电机、减速机以及传动部件组成,主要作用是将焊接机器人关节的控制信号转换成机械运动。

焊接控制机构以及焊接功率机构由电源、变压器、调速器、油门调节器等组件共同构成,实现对焊接电源的控制和调节,以确保焊接的质量。

焊接探头负责将焊接电源与工件接触,其可以有自动换枪装置进行更换,以满足能焊接不同材料和不同部位的需求。

焊接机器人的控制方法主要采用传统的离散结构控制、模糊控制、模型预测控制等系统方法。

传统的离散结构控制是将控制任务分解为几个独立的控制单元,主要由运动控制器、支撑控制器、护盾控制器等组件构成,通过联合每个控制器完成整个控制任务。

模糊控制是采用模糊逻辑原理,根据实际情况,对焊接机器人的运动、位置,进行智能化控制。

模型预测控制是将焊接机器人复杂的焊接模型分解成若干个子模型,使用一定的算法对其进行建模,然后根据焊接机器人的输出信号,生成合适的控制信号,用以调整焊接机器人的动作。

独有的智能控制系统能够实时跟踪焊接机器人的运行状态,进行实时诊断和调节,以保证焊接机器人的运行质量,减少不正常状况引发的焊接痕迹。

在实际的工作过程中,根据任务的要求,可以进行容错处理,考虑到焊接参数的变化,根据实际要求及时调整焊接参数,保证焊接质量。

焊接机械手毕业设计

焊接机械手毕业设计

焊接机械手毕业设计【篇一:自动焊接机械手设计(毕业设计)】自动焊接机械手设计1 绪论1.1 技术概述工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。

特别适合于多品种、变批量的柔性生产。

它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。

机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。

机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。

机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。

1.2 现状及国内外发展趋势国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势:(1)工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降,平均单机价格从91年的10.3万美元降至97年的6.5万美元。

(2)机械结构向模块化、可重构化发展。

例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。

(3)工业机器人控制系统向基于pc机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。

(4)机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制;多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。

焊接机器人毕业论文

焊接机器人毕业论文

第1章绪论1.1课题研究的目的及意义焊接是制造业中最重要的工艺技术之一。

它在机械制造、核工业、航空航天、能源交通、石油化工及建筑和电子等行业中的应用越来越广泛。

随着科学技术的发展,焊接已从简单的构件连接方法和毛坯制造手段,发展成为制造业中一项基础工艺,一种生产尺寸精确的产品的生产手段。

传统的手工焊接已不能满足现代高技术产品制造的质量、数量要求。

因此,保证焊接产品质量的稳定性、提高生产率和改善劳动条件已成为现代焊接制造工艺发展亟待解决的问题。

电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础,并已渗透到焊接各领域中。

近20年来,在半自动焊、专机设备以及自动焊接技术方面已取得了许多研究和应用成果,表明焊接过程自动化已成为焊接技术新的生长点之一。

从21世纪先进制造技术的发展要求看,焊接自动化生产已是必然趋势。

焊接机器人的诞生是焊接自动化革命性的进步,它突破了焊接刚性自动化的传统方式,开拓了一种柔性自动化的生产方式,从而使中小批量的产品自动化焊接成为可[1]。

焊接机器人已经广泛应用于汽车、工程机械、摩托车等行业,极大地提高了焊接生产的自动化水平,使焊接生产效率和生产质量产生了质的飞跃。

同时改善了工人的劳动环境[2]。

但是,现在焊接领域中自动化程度最高的手臂式机器人在使用时有两个局限性:一个是它的活动范围较小,因为它像一个手臂,手臂长1.5~2米,也就是其活动半径,所以焊接的工件不能太长,最大范围也不能超过2米。

二是它必须用编程或示教进行工作,对不规则的焊缝,特别是在焊接过程中焊缝发生形变时,则很难适应。

然而,许多大型工件体积非常庞大,而且必须在工地和现场进行焊接。

例如:石化工业中的大型储油罐、球罐,造船业中的各种轮船,对这类产品的焊接,就很难实现自动化,许多建设工作仍然采用人工焊接[3]。

因此,给焊接机器人加装各种传感器,使它们具有焊接路径自主获取、焊缝跟踪以及焊接参数在线调整等能力,具有很高的实用价值。

六自由度焊接机器人设计

六自由度焊接机器人设计

毕业设计(论文)中文摘要毕业设计(论文)外文摘要目录1 绪论 (2)1.1 课题研究的目的和意义 (4)1.2 本课题国内外研究现状和发展趋势 (5)1.3 本次设计主要完成的工作 (7)2 焊接机器人总体方案确定 (7)2.1 总体传动方案 (7)2.2 驱动方式选择 (7)2.3 各关节传动方案 (8)3 技术参数的确定及详细结构设计 (12)3.1 主要技术参数确定 (12)3.2 传动结构设计 (16)3.3 详细结构设计 (18)4 零部件的计算及校核 (26)4.1 直齿圆锥齿轮的校核计算 (26)4.2 直齿圆柱齿轮的校核计算 (29)4.3 轴的校核计算 (36)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)1 绪论“机器人”一词最早出现于1920年捷克作家Karel Capek的剧本《罗萨姆的万能机器人》中。

1984年,ISO(国际标准化组织)采纳了美国机器人协会(RIA)的建议,给机器人下了个定义,即“机器人是一种可反复编程和多功能的用来搬运材料、零件、工具的操作工具,为了执行不同任务而具有可改变和可编程的动作的专门系统(A reprogrammable and multifunctional manipulator ,devised for the transport of materials,parts,tools or specialized systems,with varied and programmed movements,with the aim of carring out varied tasks)”。

[1]工业机器人作为现代制造技术发展重要标志之一和新兴技术产业,已为世人所认同,并正对现代高技术产业各领域以至人们的生活产生重要影响。

机器人是柔性自动化的集中体现。

自从美国推出世界上第一台工业机器人Unimate以来,机器人技术的研究和发展过程经历了三个阶段:(1)第一代是示教再现型的机器人,这类机器人不具备外界信息反馈能力,很难适应变化的环境。

一种焊接机器人毕业设计

一种焊接机器人毕业设计

一种焊接机器人毕业设计标题:基于六轴焊接机器人的自动焊接系统设计与实现一、引言焊接机器人是当前工业自动化领域的重要设备之一,它具备高效、精确的特性,广泛应用于金属加工、汽车制造、航空航天等领域。

本设计旨在基于六轴焊接机器人实现一种自动焊接系统,提高焊接质量和生产效率。

本文将从系统需求分析、机器人选型、系统设计、控制策略和实验验证等方面进行阐述。

二、系统需求分析1.硬件需求系统应选用能够满足焊接需求的六轴焊接机器人。

同时,还需要焊接头部、摇臂、控制系统和传感器等硬件设备。

2.软件需求系统设计应具备焊接路径规划和控制算法、运动方案生成和优化算法、实时监控与调整算法等功能。

3.功能需求系统应具备焊点检测、焊缝跟踪、焊接参数调整等功能,适应不同焊接需求。

三、机器人选型在六轴焊接机器人中,应首选与焊接操作相匹配的工作负载能力和尺寸。

同时,需考虑机器人的控制精度和可编程性,以达到对焊接路径的精确控制和实现不同焊接需求的灵活性。

四、系统设计1.焊接路径规划根据焊接物体的三维模型,将焊点转化为坐标系上的位置,确定焊缝的路径。

采用快速逼近算法生成规划路径,并实现对路径的优化。

2.控制策略设计并实现适应给定焊接路径的控制策略,包括PID控制、反馈控制和前馈控制等。

通过调整焊接参数,提高焊接质量。

3.传感器集成通过集成视觉传感器,实现焊点检测和焊缝跟踪,并利用传感器数据对焊接路径进行调整,维持焊接的准确性。

五、实验验证在实验中,通过焊接机器人完成一系列焊接任务,并对焊接质量进行评估。

通过实时监控焊接过程中的参数和数据,验证系统的性能和可靠性。

六、结论本设计基于六轴焊接机器人,通过软硬件设备的配合,实现了一种自动焊接系统。

该系统具备焊接路径规划、控制策略设计、传感器集成等功能,并通过实验验证了系统的可行性。

未来可以在该系统的基础上进一步优化焊接路径规划算法和控制策略,提高系统的自动化水平和焊接质量。

焊接机器人毕业设计说明书

焊接机器人毕业设计说明书

焊接机器人毕业设计说明书一、引言二、设计目标本设计的主要目标是设计并实现一台能够完成焊接任务的机器人,具有以下特点:1.理论基础:基于焊接工艺学与自动化技术的基础,完成焊接机器人的设计。

2.结构合理:设计机器人的结构,使其能够适应不同的焊接作业,提高工作稳定性和精度。

3.控制系统完善:设计并实现相应的控制系统,使机器人能够精确地执行预定的焊接路径和动作。

4.安全可靠:考虑到焊接环境的特殊性,确保机器人在工作过程中满足相关的安全要求和标准。

三、设计思路1.结构设计:根据焊接任务的要求,设计机器人的结构,包括机械臂、焊枪、运动轨迹、夹具等,确保机器人能够完成焊接作业。

2.控制系统设计:设计机器人的控制系统,包括运动控制、焊接参数控制和人机界面等,使机器人能够精确、可靠地执行焊接任务。

3.安全设计:考虑机器人在焊接作业中的安全性,设计相应的安全装置和措施,预防事故发生。

4.自动化设计:设计机器人的自动化功能,如自动识别焊接位置、调整焊接参数等,提高焊接效率和质量。

四、设计步骤1.研究焊接工艺学和自动化技术的基本原理,了解焊接机器人的相关知识。

2.设计机器人的结构,确定机械臂的数量和长度、焊接枪的种类和参数等。

3.设计机器人的运动控制系统,包括电机驱动、传感器安装和运动轨迹规划等。

4.设计机器人的焊接参数控制系统,包括控制电路、控制算法和参数设置等。

5.设计机器人的人机界面,包括显示屏、按键和通信接口等。

6.设计机器人的安全系统,包括安全装置、急停开关和安全间隔等。

7.测试机器人的性能,包括焊接精度、稳定性和可靠性等。

8.完善机器人设计,解决存在的问题,并进行优化和改进。

五、预期成果1.完成一台能够实现焊接任务的机器人。

2.设计说明书、设计图纸和工作原理图。

3.相关测试数据和性能评估报告。

六、时间计划完成本设计需要大约12个月的时间,按下面的计划进行:1.理论学习和调研:2个月2.结构设计与优化:3个月3.控制系统设计与实现:3个月4.安全系统设计与测试:2个月5.性能测试与优化:2个月七、结论本设计说明书介绍了焊接机器人的设计目标、思路、步骤和预期成果。

焊接机器人总体设计

焊接机器人总体设计

焊接机器人总体设计1.引言焊接机器人是一种能够自动进行焊接操作的机器人,广泛应用于制造业领域。

本文将介绍焊接机器人的总体设计,包括机器人的结构、动力系统、控制系统等方面的设计内容。

2.结构设计焊接机器人的结构设计是保证机器人能够完成焊接操作的基础。

机器人通常由机器人臂、焊接设备、控制系统等组成。

2.1机器人臂设计机器人臂是焊接机器人的核心部件,它负责完成焊接工作。

机器人臂通常采用多自由度结构,可以实现灵活的运动和定位。

机器人臂的设计应考虑以下几个方面:-负载能力:机器人臂需要能够携带和操作焊接设备及焊接工件,因此需要具备足够的负载能力。

-工作空间:机器人臂应具有足够大的工作空间,以满足各种焊接工件的要求。

-精度和稳定性:焊接过程需要高度精确和稳定的操作,因此机器人臂需要具备较高的精度和稳定性。

-防护措施:考虑到焊接过程中可能产生的火花和烟尘,机器人臂应具备相应的防护措施,以保证工作环境的安全。

2.2焊接设备设计焊接设备是焊接机器人实现焊接操作的具体工具,包括焊接枪、电源、焊接材料等。

焊接设备的设计应具备以下要求:-适应性:焊接设备应能够适应不同焊接工艺和工件材料的要求。

-控制性:焊接设备应具备良好的控制性能,能够满足焊接过程中的各种需求。

-耐用性:焊接设备需要具备较高的耐用性,能够适应连续和长时间的焊接操作。

-安全性:焊接设备应具备相应的安全措施,以防止潜在的火灾和电击等危险。

2.3控制系统设计焊接机器人的控制系统是实现焊接机器人操作的关键。

控制系统包括硬件和软件两部分。

硬件方面,焊接机器人的控制系统通常包括控制器、传感器等。

控制器负责对焊接机器人进行控制和调度,传感器主要用于采集焊接过程中的数据和信息。

软件方面,焊接机器人的控制系统应包含相应的控制算法和程序,以实现机器人臂的运动、焊接设备的控制等功能。

同时,控制系统应具备良好的人机交互界面,以方便操作员进行操作和管理。

3.动力系统设计焊接机器人的动力系统是保证机器人能够正常工作的基础。

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