五自由度焊接机器人的设计
五自由度工业机器人说明书
人人小站/314design1 绪论1.1 工业机器人简介]1[早在20世纪初，随着机床、汽车等制造业的发展就出现了机械手。
1913年美国福特汽车工业公司安装了第一条汽车零件加工自动线，为了解决自动线、自动机的上下料与工件的传送，采用了专用机械手代替人工上下料及传送工件。
可见专用机械手就是作为自动机、自动线的附属装置出现的。
“工业机器人”这种自动化装置出现的比较晚。
但是自从世界上第一台工业机器人问世之后，不同功能的机器人也相继出现并且活跃在不同的领域，从天上到地下，从工业拓广到农业、林、牧、渔，甚至进入寻常百姓家。
机器人的种类之多，应用之广，影响之深，是我们始料未及的。
本课题所指的工业机器人，或称机器人操作臂、机器人臂、机械手等。
从外形来看，它和人的手臂相似，是由一系列刚性连杆通过一系列柔性关节交替连接而成的开式链。
这些连杆就像人的骨架，分别类似于胸，上臂和下臂，工业机器人的关节相当于人的肩关节、肘关节和腕关节。
操作臂的前端装有末端执行器或相应的工具，也常称为手或手爪。
手爪是由两个或多个手指所组成，手指可以“开”与“合”，实现抓去动作和细微操作。
手臂的动作幅度一般较大，通常实现宏观操作。
工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。
主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。
大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；圆柱坐标型工业机器人示意图控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。
由于工业机器人具有一定的通用性和适应性，能适应多品种中、小批量的生产，70年代起，常与数字控制机床结合在一起，成为柔性制造单元或柔性制造系统的组成部分。
在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。
搬运机器人结构设计与分析设计说明
搬运机器人结构设计与分析摘要在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。
工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平。
目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作。
本课题主要对搬运机器人的机械部分展开讨论，对原有的机械结构提出了新的改进方法，并把现在的新技术应用到本课题中，从而使得搬运机器人更加适用于现在的工业工作环境。
通过详细了解搬运机器人在工业上的应用现状，提出了具体的搬运机器人设计要求，并根据搬运机器人各部分的设计原则，进行了系统总体方案设计以及包括：机器人的手部、腕部、臂部、腰部在的机械结构设计。
此搬运机器人的驱动源来自液压系统，执行元件包括：柱塞式液压缸、摆动液压缸、伸缩式液压缸等。
通过液压缸的运动来实现搬运机器人的各关节运动，进而实现搬运机器人的实际作业。
关键词：搬运机器人；液压系统；机械结构设计；操作AbstractIn the modern large-scale manufacturing industry,enterprises to improve productivity, and,guarantee product quality, as an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. Industrial robot technology standards and application level, to a certain extent, reflect a level of national industrial automation. Currently, Industrial robot mainly tasked with welding, spraying, handling and stacking, repetitive and intensity of significant work.The subject of the main part of the handling of their machinery discussions, and on the original mechanical structure proposed for the new improved method, which makes the handling robot is more applicable to the present industrial working environment.Through a detailed understanding of the robot in the industrial application,to propose specific handling robot design requirements,and according to the robot design principles of various parts, for the system as well as including:the robot's hand, wrist, arm, waist, the design of mechanical structures.The transfer robot driven by the source from the hydraulic system, and the implementation of components including:plunger hydraulic cylinders, hydraulic cylinders, swing, telescopic hydraulic cylinders, etc.Through the hydraulic cylinder movements to implement the joint transport robot motion,And realize the operational handling robot.Keywords：Transfer robot；Hydraulic System；Mechanical Design；Operating第1章总论1.1 概述搬运机器人在实际的工作中就是一个机械手，机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
机械类毕业设计大全
机械类毕业设计大全D1.0t普通座式焊接变位机工装设计巷道式自动化立体车库升降部分设计巷道堆垛类自动化立体车库设计茶树修剪机的设计板材送进夹钳装置设计外圆磨床设计大模数蜗杆铣刀专用机床设计300×3型钢轧钢机设计高效二次风选粉机设计鼓形齿联轴器的设计5自由度焊接机器人总体及大臂与腰部设计薄板定尺机构的设计桥式起重机副起升机构设计液压潜孔钻机动力头回转机构设计JZ—I型校直机设计龙门起重机设计运送铝活塞铸造毛坯机械手设计DX型钢丝绳芯式带式输送机设计小汽车维修用液压升举装置双螺杆压缩机的设计稀油润滑液压系统设计2110型柴油机气缸盖加工工艺规程设计及夹具设计D180柴油机12孔攻丝机床及夹具设计乳化液泵的设计中单链型刮板输送机设计75米钻机的总体设计200米液压钻机变速箱的设计AWC机架现场扩孔机设计CA6110型铝活塞的机械加工工艺设计及夹具设计DZ60振动打桩锤的设计露天选采机液压系统设计R175型柴油机机体加工自动线上用多功能液压机械手T611镗床主轴箱传动设计及尾柱设计WY型滚动轴承压装机设计EQY-112-90 汽车变速箱后面孔系钻削组合机床设计双活塞液压浆体泵液力缸设计TMJ200型水果糖糖料拉白机设计回旋冲击钻具轴承结构及润滑方式设计螺杆压缩机系统装置设计小型钢坯步进式加热炉液压传动系统设计大直径桩基础工程成孔钻具I型钻具总体设计大流量安全阀的设计四杆中频数控淬火机床总体及上料机构设计回旋冲击钻具星形运动结构设计平面关节型机械手设计大排量斜盘式轴向柱塞泵设计XQB小型泥浆泵的结构设计Z32K型摇臂钻床变速箱的改进设计YTP26气腿式凿岩机机体工艺、夹具设计汽车变速器上盖钻孔组合机床设计数控铣床的主轴箱结构设计宠物垫生产线的部件机械设计大功率减速器液压加载试验台机械系统设计打印机压轮设计带式输送机摩擦轮调偏装置设计电站水轮机进水阀门液压系统控制设计多功能甘蔗中耕田管机改进设计EX1000高效二次风选粉机（传动及壳体部件）设计内充种气吸玉米免耕播种机的设计—镇压部分的设计立木地板加工机床成型机分度机构设计小型三辊卷板机设计叶型加工工装设计Z3050摇臂钻床预选阀体机械加工工艺规程及镗孔工装夹具设计液压泵上体阶梯孔的机床专用夹具计算机辅助设计研究（含Pro/E）凸轮机构的模糊优化设计滚动轴承设计与自动计算程序设计机械式四档变速器设计曲轴润滑油孔加工机床的设计钩尾框夹具设计绞肉机的设计移动式X光机总体及移转组件设计XTK7140数控立式铣镗床及控制系统设计XKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀设计XK100立式数控铣床主轴部件设计ZXK-7532数控立式钻铣床主运动、进给系统及控制系统设计XK5040数控立式铣床及控制系统设计X6232C齿轮加工工艺及其齿轮夹具和刀具设计CK6132数控车床总体及进给驱动部件设计三面铣组合机床液压系统和控制系统设计铣边机组合机床设计铣削组合机床及其主轴组件设计组合镗床设计旁承上平面与下心盘上平面垂直距离检测装置的设计托森差速器的设计制冷系统综合试验台设计挠性转子固有不平衡、永久性弯曲研究和故障诊断知识库设计刨煤机截割部设计及滑靴设计刨煤机输送系统与滑架设计普通式双柱汽车举升机设计2BJM-2型免耕精播机设计气动通用上下料机械手的设计无模压力成形机设计三爪卡盘增力机构夹具设计压缩机箱体加工工艺及夹具设计机械手结构的总体方案设计壳体零件机械加工工艺及工艺装备设计台式数控龙门雕刻机工作台及Y轴传动部件设计单拐曲轴零件机械加工工艺及工艺装备设计驱动式滚筒运输机设计CA6140主轴加工工艺及夹具设计齿轮泵泵体工艺及加工Φ14、2-M8 孔夹具设计定尺机装置设计铁水浇包倾转机构的设计挖掘机工作装置液压系统设计半轴机械加工工艺及工装设计小区自动化立体车库设计ML280螺旋钻采煤机推进机构的设计组合机床动力滑台液压系统的设计GKZ高空作业车液压和电气控制系统设计高空作业车工作臂结构设计及有限元分析高空作业车转台的结构设计及分析液压钻机本体组合机床设计液压控制阀的理论研究与设计中型四柱式液压机及液压系统设计轴向柱塞泵设计CA6150车床主轴箱设计205t桥式起重机控制线路设计无轴承电机的结构设计C6136型车床经济型数控改造(横向)设计西门子802s数控车床的进给控制设计CNC3136A数控车床电气系统设计轮式装载机行走系统及装置设计基于工控机和PLC设计喷油泵实验台监控系统凸轮机构CAD系统开发闭风器的设计（机械毕业论文） PRO/e图纸啤酒桶清洗机设计GBW92外圆滚压装置设计立式加工中心主轴组件的结构设计铰链座制造工艺及夹具设计液压静力压桩机夹桩压桩机构设计YZY全液压静压桩机的电气控制系统总体设计梳棉机箱体加工工艺及组合机床设计基于电片机的家庭防盗报警器络筒机槽筒专用加工机床及夹具设计基于单片机一氧化碳报警器设计保持架机械加工工艺及夹具设计矿用提升机的设计隧道掘进机概况及管片受力的有限元分析板材弯曲成形有限元数值模拟分析（有限元毕业论文）基于单片机的交通灯自动控制器设计可伸缩带式输送机结构设计（机械设计毕业论文）基于单片机实现红外测温仪设计MG132/320-W型采煤机左牵引部机壳的加工工艺规程及数控编程MG250/591-WD型采煤机右摇臂壳体的加工工艺规程及数控编程+送料机械手设计及Solidworks运动仿真经济型数控系统研究与设计电机轴的失效分析和优化设计四点接触球轴承的设计现场典型工业设备的PLC控制系统设计数控机床复杂零件的加工过程设计PLC自动换刀电气控制的设计原棉水分测定仪的工作原理及硬件电路设计消防智能电动车设计与制作空调压缩机用无刷直流电动机进行设计及相应控制系统的设计汽车雨刷器的设计及硬件控制水果套袋机设计水位检测仪系统设计远程多路智能家用电器控制器设计智能导热系数测试仪测控系统的设计智能温度控制系统设计智能型配电控制柜设计基于射频技术的IC卡的研究基于Mastercam造出洗洁精瓶的零件模型设计TDA2003音频功率放大器的设计基于DDS芯片AD9850的正弦发生器设计火车摇枕磨耗板自动焊接机的电器控制系统设计CA6150数控车床主轴箱及传动系统系统的设计YZY400静力压桩机设计开发－大身结构有限元应力、强度分析行星减速器设计三维造型虚拟设计分析带轮的参数化设计龙门刨床的可控硅调速系统控制电路的设计铝合金仪表上盖与底座零件的数控加工工艺设计易拉式罐盖垫的自动上料机构的设计旋转罐装机的设计支撑掩护式液压支架总体方案及立柱设计飞机前起落架收放机构设计火车制动梁用异型材矫直机的设计矿用液压支架的设计自动涂胶机设计红外电子桩考系统的设计摩托车交流底盘测控系统设计YZY400全液压静力压桩机的横向行走及回转机构设计汽车信号灯控制系统设计三自由度圆柱坐标型工业机器人设计送料机械手设计及Solidworks运动仿真经济型数控系统研究与设计球磨机给矿控制系统设计1.光轴生产线专用气压搬运机械手设计2.机械毕业设计:转载锤式破碎机总体设计3.双齿辊破碎机设计4.机械毕业设计:混凝土搅拌机设计5.冲击器试验台液压系统设计6.ZMX粉碎机下机体支承面专用铣床设计7.14米高空作业车液压系统设计8.机械毕业设计: 机械手设计9.四自由度多用途气动机器人（机械手）结构设计及控制实现10.轿车变速箱设计（五档变速器设计）11.天然气电控发动机设计毕业设计12.TGSS-50型水平刮板输送机---机头段设计13.组合机床设计14.1G-160型旋耕灭茬机总体及侧边传动装置设计15.机械毕业设计:颚式破碎机设计16. 除雪机的转载部分结构设计17. 井下胶带输送集成控制18. 普通带式输送机的设计19. 泵吸式清淤系统设计20. 基于S7-300 PLC的带传动实验台远程控制系统的研究21. 基于Web的带传动实验台远程虚拟实验软件的研究22. 液压传动虚拟实验设计23.卷扬机设计24. 提升机驱动系统设计25. 双齿减速器设计26.5T重轮式装载机的装载机设计27.普通铣床数控化改造设计28.复摆颚式破碎机设计29.气流粉碎机设计与粒度控制30.低速载货汽车驱动桥设计31.压力机与垫板间夹紧机构设计32.FDP-15非开挖钻机设计33.J45-6.3型双动拉伸压力机及PLC控制系统设计34.机械毕业设计:MC型埋刮板输送机设计35.数控回转工作台设计36.机械毕业设计:冲压搬运机械手设计37.行走式小型液压起重机设计38.150T液压机设计39.机械毕业设计:机床上下料机械手设计40.矿用固定式带式输送机设计41.气门摇杆轴支座设计42.机械毕业设计:卸料器的设计及改进设计43.薄煤层采煤机总体方案设计及截割减速器设计44.BM—4010PD万达汽车后驱动桥设计45.普通CA6140车床的经济型数控化改造设计46.机械毕业设计:数控钻床横、纵两向进给系统的设计47.铣床的数控X-Y工作台设计48.机械毕业设计:液压绞车泵站设计49.膜片离合器设计50.400型水溶膜流研成型机设计51.自动售货机的PLC系统设计52. 机械毕业设计:圆盘剪切机设计53.Y—6.3S型液压机机械结构设计54.Φ2.4×11m球磨机总体及筒体设计55.立体车库内部机械结构优化设计56.液力传动变速箱设计与仿真设计57.数控车床系统XY工作台与控制系统设计58.矸石制浆材料工业生产线系统设计59.Ф2600筒辊磨滑履支承及密封装置设计60.C6140普通车床的数控化改造设计61.液压防溢板设计62.专用机床液压系统设计63.中煤层采煤机截割部设计64.车载机械自动调平机械系统设计65.四自由度的工业机器人设计66.J01型机械转向器设计67.电动观光汽车总体设计68.定梁数控龙门镗铣床溜板进给系统设计69.聚氯乙烯搅拌反应釜设计70.Santana2000轿车制动系统设计71.轿车机械式变速器设计72.XA5032普通立式铣床进行数控化改造(普通铣床数控化改造）73.普通车床的数控化改造74.组合钻床设计75.组合镗床设计76.凿岩机机头零件工艺规程及工艺装备设计77.CA6140车床尾座体的工艺规程以及设尾座体的两组专用夹具设计78.薄煤层采煤工作面电缆拖移系统79.掩护式液压支架设计80.综采工作面大型刮板输送机设计81.履带式半煤岩掘进机设计82.放顶煤开采液压支架设计83.矿车轮对装拆机设计84.装煤机设计85.矿车清车机86.薄煤层采煤机牵引部设计87.薄煤层采煤机截割部设计88.矿山机械实验室设备管理系统的建立89.瓦斯抽放液压钻机设计90.机械毕业设计:pc-φ800×800锤式破碎机设计91.双腔鄂式破碎机设计92.液压式测力装置设计93.卧式钢筋切断机设计94.工业机械手模型基于PLC的控制系统软硬件设计95.船舶辅助机械PLC控制系统设计96.板料折弯机液压系统设计97.柴油机P型喷油器设计98.螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计99.数控多工位钻床设计100.柴油机供油角度自动提前器的结构特点与制造工艺设计101.机械毕业设计:数控钻床横、纵两向进给系统的设计论文下载含cad图纸102.机械毕业论文:经济型数控车床控制系统设计论文下载含cad图纸103.自动售货机设计104. 振动筛式花生收获机的设计105.给料装置传动系统设计106.工业机械手液压系统设计107.离心通风器设计108.R180柴油机曲轴工艺设计及夹具设计109.矩形型材端面坡口铣削机设计110.钢筋调直机的设计111.DTⅡ胶带输送机设计112.XK5025型数控立铣床自动换刀装置设计113.机械毕业设计:靠模攻丝组合机床设计114.机械毕业设计:搅拌器设计115.机械毕业设计:加工中心主传动系统（电主轴）设计116.CA6140普通车床的数控化改造设计117.机械毕业设计:DTII型固定式带式输送机设计118.气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计119.离合器设计119.汽车ABS防抱死制动系统设计120.专用榫齿铣PLC电气控制系统设计121.随车提升机的设计122.468Q发动机缸体双面卧式钻床总体设计及左主轴箱设计123.PLC自动售货机设计124.CA6140车床拨叉A加工工艺及夹具设计125.CA6140车床拨叉C加工工艺及夹具设计126.自来水厂流量、水压远程采集系统设计127.汽车轮胎内压自动监测及便携式补气装置设计128.离心通风器设计论文129.阀堵工艺工装设计及CAD/CAM130.32/5T桥式起重机起升机构设计131.QAY50起重机设计132.CA6410车床拨叉831002加工工艺和夹具设计133.齿轮箱工艺钻2-φ20孔工装及专机设计134.齿轮箱工艺钻孔工装及专机设计135.送料机械手设计136.U型管式换热器设计137.CAK6150普通车床的数控化改造138.斜胶胎2号成型机四连杆式后压滚设计139.啤酒周转箱注射机液压系统设计140.轻型液压浅孔钻机设计141.中等压力润滑泵的设计142.炼钢厂滑动水口液压系统设计143.活塞工艺夹具设计144.农业机械毕业设计:水力驱动带状喷灌系统设计145.卧式加工中心自动换刀机械手设计146.固定式智能水泥包装机设计147.带式物料输送机设计148.潜孔钻气动冲击器设计149.液压绞车设计150.驱动小车设计151.机械毕业设计：起重梁设计152.单轨吊液压驱动葫芦设计153.单轨吊车液压泵站的设计154.单轨吊承载小车的设计155.轮式装载机工作装置设计156.CA6140杠杆加工工艺及夹具设计157.支承套零件的专用夹具设计158.推动架加工工艺规程设计159.铝线及CP送丝装置设计与典型零件数控加工160.数控龙门铣床立铣头部件设计161.输出轴工艺与工装设计162.气门摇臂轴支座加工工艺及夹具设计163.汽车空调器前缸盖数控加工工艺的制订及夹具设计164.机械毕业设计:塑料瓶理瓶机设计165.煤矿机械毕业设计:2×132/630-WD采煤机可调行走箱设计166.矿山毕业设计:300吨每小时煤粉带式输送机设计167.机械毕业设计:隔水管套内焊缝自动焊接装置设计168.机械毕业设计:HSG螺纹式连接液压缸结构设计169.毕业设计:HSG拉杆式液压缸结构设计170.大专机械毕业设计:自动采油系统地面提升绞车设计171.机械毕业设计:三坐标数控铣床设计172.机械毕业设计:物料传输颜色分拣系统设计173.毕业设计:4102机体主凸孔扩孔镗削加工夹具设计174.机械毕业设计:缸阀体的工艺分析及夹具设计175.机械毕业设计:凸轮轴零件工艺规程设计176.机械毕业设计:ZFG6600/17/32H型放顶煤液压支架设计177.机械毕业设计:绞盘机的减速机构设计178.机械毕业设计:CA6140下部刀架的工艺工装的设计179.大学机械毕业设计:机车凸轮轴工艺夹具设计180.机械毕业设计:汽车后桥壳体工艺夹具设计181.汽车毕业设计:奥迪A6自动变速器实验台电路设计182.机械毕业设计:轻型货车变速器设计183.机械毕业设计:三坐标数控铣床设计184.机械毕业设计:ZFG6600/17/32H型放顶煤液压支架设计185.本科机械毕业设计：CA6140开合螺母工艺工装设计186.机械毕业设计:汽车后桥壳体工艺夹具设计187.大学机械毕业设计:机车凸轮轴工艺夹具设计188.机械毕业设计:CA6140下部刀架的工艺工装的设计189.机械毕业设计:绞盘机的减速机构设计190.机械毕业设计:汽车变速器壳体工艺夹具设计191.机械毕业设计:CA6140方刀架工艺工装设计192.机械毕业设计:离心式水果榨汁机的机械设计193.机械毕业设计：铣床强力万能铣头设计194.机械毕业设计:果蔬原料去皮机的设计195.机械毕业设计:MG400-940采煤机摇臂减速箱设计196.机械毕业设计:活塞机械加工工艺规程及粗镗销孔夹具设计197.机械毕业设计:钢筋矫直切断机设计198.机械毕业设计:机械式钢筋钢管多功能加工机设计9.机械毕业设计:JTP-1.6×1.2矿用提升绞车主轴装置设计200.机械毕业设计:间歇式环保包装件成型设备设计201.煤矿机械毕业设计:大功率采煤机截割部的设计202.机械毕业设计:300/50KN单主梁龙门式起重机设计203.机械毕业设计:立式精锻机自动上料机械手大臂升降及回转机构设计204.机械毕业设计:立式浮动悬辊磨零部件优化设计205.机械毕业设计:智能机器狗结构设计206.机械毕业设计:车削中心机械部分设计207.机械毕业设计:圆锯床设计208.机械毕业设计:1吨单层全自动罐笼门设计209.机械毕业设计:NGW行星齿轮传动电动滚筒设计210.机械毕业设计:数控激光切割机设计211.机械毕业设计CTY8/6-PG 电机车的设计212.机械毕业设计:链驱动双层升降横移式立体车库设计。
焊接机器人实验报告
焊接机器人实验报告引言焊接是一种常见的金属加工技术，通过高温将金属材料永久连接在一起。
传统的手工焊接需要大量的人力和时间，并且存在安全隐患。
为了提高效率和质量，并保护操作人员的安全，引入焊接机器人成为一个重要的技术发展方向。
本实验报告旨在介绍焊接机器人的原理、实验设计和结果分析。
焊接机器人原理焊接机器人是一种能自动执行焊接任务的机器人系统。
它通常由机械臂、控制系统和焊接设备组成。
机械臂用于控制焊接枪的运动，控制系统负责控制机械臂的运动，而焊接设备则提供焊接所需的能量和材料。
实验设计本实验选用了一款具有六个自由度的焊接机器人，通过编程控制机械臂的运动轨迹，实现焊接任务。
实验流程如下：步骤1：准备工作1.首先，将焊接机器人放置在焊接工作台上。
2.检查机械臂和焊接设备是否安装正确，并进行必要的调整和校准。
步骤2：编写程序1.使用焊接机器人的控制软件，编写焊接程序。
2.设计机械臂的运动轨迹，确保焊接枪能够准确地焊接工件上的焊点。
3.设置焊接参数，如焊接电流、电压和速度等。
步骤3：实施焊接任务1.将待焊接的工件放置在焊接工作台上，并固定好位置。
2.启动焊接机器人，运行编写好的焊接程序。
3.机械臂将根据编写的程序，将焊接枪移动到相应的焊点上进行焊接。
4.焊接完成后，关闭机器人和焊接设备。
步骤4：结果分析1.检查焊接接头的质量和焊接缺陷情况，如焊缝的均匀性、强度等。
2.对焊接参数进行评估，如焊接电流、电压是否适合焊接材料的要求。
3.分析机械臂的运动轨迹和焊接速度是否准确。
实验结果经过多次实验，我们得到了以下的实验结果：1.焊接接头质量良好，焊缝均匀且强度高。
2.焊接机器人的运动轨迹准确，焊接速度可调节。
3.焊接参数的调整对焊接质量有重要影响，需要根据具体焊接材料进行优化。
结论本实验证明了焊接机器人在焊接任务中的可行性和优势。
它可以提高焊接效率、保证焊接质量，并减少操作人员的风险。
通过对实验结果的分析，我们也得出了优化焊接参数的建议，以进一步提高焊接质量。
机械毕业设计1105自由度焊接机器人设计说明书
毕业设计说明书5自由度焊接机器人总体及大臂与腰部设计学生姓名学号院系工学院机电系专业机械设计制造及其自动化指导教师5自由度焊接机器人总体及大臂与腰部设计摘要据不完全统计，全世界在役的工业机器人中大约有将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域，焊接机器人应用中最普遍的主要有两种方式，即点焊和电弧焊。
我们所说的焊接机器人其实就是在焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人。
这些焊接机器人中有的是为某种焊接方式专门设计的，而大多数的焊接机器人其实就是通用的工业机器人装上某种焊接工具而构成的。
在多任务环境中，一台机器人甚至可以完成包括焊接在内的抓物、搬运、安装、焊接、卸料等多种任务，因此，从某种意义上来说，工业机器人的发展历史就是焊接机器人的发展历史。
众所周知，焊接加工一方面要求焊工要有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊接水平；另一方面，焊接又是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作。
工业机器人的出现使人们自然而然首先想到用它代替人的手工焊接，减轻焊工的劳动强度，同时也可以保证焊接质量和提高焊接效率。
本次我所设计的机器人为五自由度弧焊机器人。
本说明书对本次设计的主要考虑内容进行了叙述和讲解，包括机器人的总体设计以及传动系统的构成与设计，电动机的选择，圆锥齿轮的设计与校核，谐波减速器的原理以及选择，腕部转动轴的校核，齿形带规格的选择以及滚动轴承的选择与校核等。
由于设计经验不足以及理论知识的匮乏，本次设计肯定存在许多不足之处，望答辩老师谅解并不吝赐教。
关键词焊接机器人；齿形带传动；谐波减速器；五自由度IIdesign 5 degree-of-freedom welding robot overall and big arm and waistABSTRCTAccording to incomplete statistics, nearly half of the world's industrial robots in service are used for welding. The most common application of welding robot are in two main ways, spot welding and arc welding. The welding robot we are talking about is actually industrial robots which are doing the work in the welding tasks instead of welding production welder. Some of this welding robot is specially designed for welding while most of them are actually a common industrial robot fitted with a welding tool. In multi-task environment, a robot can even complete many kinds of work including the grasp of welding, handling, installation, welding, unloading and other tasks,. Therefore, in a sense, the history of the development of industrial robots is the history of the development of welding robot.It is well known that the welding processing on one hand requires on skilled operational skills, rich practical experience and stable level of welding; on the other hand, welding is a work with poor working conditions, dust, and heat radiation and high-risk. The emergence of industrial robots first makes people naturally think of using it to replace the manual welding to reduce labor intensity. But also it ensures the welding quality and enhances the efficiency of welding.The robot I designed is a DOF arc welding robot. The design statement mainly include design of robot's drive system and the its composition, the choice of motor, design of bevel gear and verification, the principle of harmonic reducer and its choice, wrist Check the Department of rotational axis, the choice of rolling bearings and its checking and so on.KEY WORDS welding robot; profile belt transmission; harmonic reducer; 5-DOF目录中文摘要 (Ⅱ)英文摘要 (Ⅲ)目录 (Ⅳ)前言 (1)1 绪论 (3)2 毕业设计基本思路 (4)2.1总体所涉及思路及内容 (5)2.2设计传动方案 (5)3 焊接机器人腰部与大部设计 (7)3.1 腰部结构设计 (7)3.1.1 电动机的选择 (7)3.1.2 谐波减速器介绍及选择 (8)3.1.3 轴的设计与校核 (10)3.1.4 轴承的设计计算与核 (11)3.1.5 齿轮设计计算与校核 (12)3.2 大臂结构设计 (15)3.2.1 电动机的选择 (15)3.2.2 谐波减速器的选择 (15)3.2.3 轴的设计与校核 (16)4总 (18)参考文献 (19)致谢 (20)前言焊接机器人之所以能够占据整个工业机器人总量的40%以上，与焊接这个特殊的行业有关，焊接作为工业“裁缝”，是工业生产中非常重要的加工手段，同时由于焊接烟尘、弧光、金属飞溅的存在，焊接的工作环境又非常恶劣，焊接质量的好坏对产品质量起决定性的影响。
新型简易五自由度焊接机械手的设计
焊接 机器人 具有 焊 接 质 量稳 定 ， 善 工 人 劳动 条 改
件， 提高劳动生产率等特点 ， 广泛应用于汽车、 通用机
械 、 程机 械 、 器工业 和 金属结 构等行 业 。据不 完全 工 兵 统计 ， 全世 界在役 的工业 机 器 人 中大约 有 一 半用 于各
本文 设计 的焊 接机 器 人 要 实 现五 个 自由度 ， 制 控 系统 采用 了 ８Ｃ １单 片机 控制 ５个 步进 电机 的转 向、 ９５ 转速 和旋 转角 度 的控制方 案 。 控制 系统 包括 ： 位 机控 制 系 统 的设 计 和 下位 机 上 控制 系统 的设 计 。上 位 控 制 系 统 的 设 计 是 为 了实 现
ＤＡＩＳ ａ ．ｈａ ｈ ｎｓ ｎ
（ 江苏建筑职业 技术 学院 机 电工程系 ， 江苏 徐 州 ２ １ １ ） ２ １６
摘
要 ： 自由度 关节型机 器人 以苴 －作 范 围大 、 五 ｆ ＿ 动作 灵 活 、 结构 紧凑等优 点备 受设 计 者 和使 用者 的青
睐。该 文结合 实际生产 中的应 用设 计 了一种新 型五 自由度 简 易焊接机 械 手 ， 分析 了传 动 系统 和控 制 系统 的 方案选择 ， 该机 械 手结构 紧凑 ， 控制 方案 简单 ， 制造 成本较低 ， 简易焊接机械 手的制 造提供 了一 定的参 考 。 为
收稿 日期 ：０ １ ９２ ２ １ － －９ ０ 作者简介 ： 戴珊珊 （ ９５ ） 女 ， １７ 一 ， 江苏徐州人 ， 师 ， 讲 长期从 事
重复定位精度 机器人本体质量
Ｏ２ｍｍ ． 约 １０ｋ ６ ｇ
机械设计和制造方面 的教学与科研工作 。
机器人末端执行器的设计要求
机器人末端执行器的设计要求
机器人是一种通用性较强的自动化作业设备，末端执行器则是直接执
行作业任务的装置，大多数末端执行器的结构和尺寸都是根据其不同的任
务要求来设计的，从而形成了多数多样的结构型式，根据其用途的不同可
以分为机械式夹持器、吸附式末端执行器和专用工具，它按装在操作机手
腕或手臂的机械接口上，多数情况下末端执行器是为特定的用途而专门设
计的，但也可以设计成一种适用性较大的多用途末端执行器，为了方便的
更换末端执行器，可设计一种末端执行器的接换器来形成操作机上的机械
接口。
较简单的可用法兰盘作为接口出的接换器，本次设计就是采用的法
兰盘式接口。
焊枪直接把在末端执行器法兰盘上。
设计时的要求：
不论是夹持和吸附，末端执行器需具有满足作业需求的足够的夹持力
和所需的夹持位置精度。
应尽可能使末端执行器结构简单，质量请轻，以减轻手臂的负荷。
专
用的末端执行器结构简单，工作效率高，而能完成多种作业的末端执行器
可能带离来结构复杂，费用高的缺点，因此提倡设计可快速更换的系列化、
通用化专用末端执行器。
此次设计的产品是五自由度的焊接机器人，因此它的未端执行元件是
焊枪，随着气保焊的广泛运用，气体保护焊更容量实现自动化，因此我选CO气体保护焊，用末端法兰盘将其固定于手腕末端。
具体的选用用的是2
原则如下所述：。
五自由度焊接机械手毕业设计
1 绪论1.1 前言随着科技的不断发展，尤其是进入了信息化时代的二十一世纪，传统的机械基础行业无法应对当今瞬息万变的各种问题和困难，因此紧跟不断创新、不断进步的时代潮流已成为当今世界的主题。
于机械这个要追求高效率，低成本，安全，自动化的行业更是需要创新精神。
机械手作为机械行业主要的一成员也应如此。
机械手的应用越来越广泛，已经向医疗、生活、娱乐扩展，还可以用在一些对人体不利的场合[1]。
机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲倦，不怕危险，抓举重物的力量远远大于人手的特点，因此，机械手已经收到许多部门的重视，并越来越广泛地得到应用。
所以，对机械手的要求越来越高，需求量也越来越大。
机械手的设计和控制是近年来国内外非常活跃的研究课题。
它的设计可以分为假肢用机械手和工业用机械手的设计。
前者的作用是替代肢体伤残者的残损部分，除了要考虑机能问题外，还要考虑其仿生性，即其形状和人类肢体形状的相似性。
而后者的作用在于替代工业生产中作业人员，着重于机能的设计[2]。
而在全世界在役的工业机械手中，大约有一半是用于各种形式的焊接加工领域。
焊接机械手具有焊接稳定，改善工人劳动条件，提高劳动生产率等特点，广泛应用于汽车、通用机械、工程机械、兵器工业和金属结构等行业。
截止2005年，全世界在役工业机械手约为91.4万台，目前我国应用的焊接机械手90%以上是从世界各知名机械手厂家生产的，主要应用在汽车制造业。
预计未来几年，国内企业对于焊机机械手的需求量将以30%以上的速度增长[3]。
1.2国内外机械手的研究现状目前，我国正在有组织、有计划地开展机械手、尤其是工业机械手的研究。
现在，我国从事机械手研发的单位有200多加，专业从事机械手产业开发的企业有50家以上。
“九五”期间，国家“863”高技术计划已将多家企业立为机械手产业化基地。
此外，一些科研院所和大学也均在进行机械手技术及应用项目方面的研发工作。
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摘要据不完全统计，全世界在役的工业机器人中大约有将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域，焊接机器人应用中最普遍的主要有两种方式，即点焊和电弧焊。
我们所说的焊接机器人其实就是在焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人。
这些焊接机器人中有的是为某种焊接方式专门设计的，而大多数的焊接机器人其实就是通用的工业机器人装上某种焊接工具而构成的。
在多任务环境中，一台机器人甚至可以完成包括焊接在内的抓物、搬运、安装、焊接、卸料等多种任务，因此，从某种意义上来说，工业机器人的发展历史就是焊接机器人的发展历史。
众所周知，焊接加工一方面要求焊工要有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊接水平；另一方面，焊接又是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作。
工业机器人的出现使人们自然而然首先想到用它代替人的手工焊接，减轻焊工的劳动强度，同时也可以保证焊接质量和提高焊接效率。
本次我所设计的机器人为五自由度弧焊机器人。
本说明书对本次设计的主要考虑内容进行了叙述和讲解，包括机器人的总体设计以及传动系统的构成与设计，电动机的选择，圆锥齿轮的设计与校核，谐波减速器的原理以及选择，腕部转动轴的校核，齿形带规格的选择以及滚动轴承的选择与校核等。
由于设计经验不足以及理论知识的匮乏，本次设计肯定存在许多不足之处，望答辩老师谅解并不吝赐教。
关键词焊接机器人；齿形带传动；谐波减速器；五自由度ABSTRCTAccording to incomplete statistics, nearly half of the world's industrial robots in service are used for welding. The most common application of welding robot are in two main ways, spot welding and arc welding. The welding robot we are talking about is actually industrial robots which are doing the work in the welding tasks instead of welding production welder. Some of this welding robot is specially designed for welding while most of them are actually a common industrial robot fitted with a welding tool. In multi-task environment, a robot can even complete many kinds of work including the grasp of welding, handling, installation, welding, unloading and other tasks,. Therefore, in a sense, the history of the development of industrial robots is the history of the development of welding robot.It is well known that the welding processing on one hand requires on skilled operational skills, rich practical experience and stable level of welding; on the other hand, welding is a work with poor working conditions, dust, and heat radiation and high-risk. The emergence of industrial robots first makes people naturally think of using it to replace the manual welding to reduce labor intensity. But also it ensures the welding quality and enhances the efficiency of welding.The robot I designed is a DOF arc welding robot. The design statement mainly include design of robot's drive system and the its composition, the choice of motor, design of bevel gear and verification, the principle of harmonic reducer and its choice, wrist Check the Department of rotational axis, the choice of rolling bearings and its checking and so on.KEY WORDS welding robot; profile belt transmission; harmonic reducer; 5-DOF目录中文摘要 (Ⅱ)英文摘要 (Ⅲ)目录 (Ⅳ)前言 (1)1 绪论 (3)2 毕业设计基本思路 (4)2.1总体所涉及思路及内容 (5)2.2设计传动方案 (5)3 焊接机器人腰部与大部设计 (7)3.1 腰部结构设计 (7)3.1.1 电动机的选择 (7)3.1.2 谐波减速器介绍及选择 (8)3.1.3 轴的设计与校核 (10)3.1.4 轴承的设计计算与核 (11)3.1.5 齿轮设计计算与校核 (12)3.2 大臂结构设计 (15)3.2.1 电动机的选择 (15)3.2.2 谐波减速器的选择 (15)3.2.3 轴的设计与校核 (16)4总结 (18)参考文献 (19)致谢 (20)前言焊接机器人之所以能够占据整个工业机器人总量的40%以上，与焊接这个特殊的行业有关，焊接作为工业“裁缝”，是工业生产中非常重要的加工手段，同时由于焊接烟尘、弧光、金属飞溅的存在，焊接的工作环境又非常恶劣，焊接质量的好坏对产品质量起决定性的影响。
归纳起来采用焊接机器人有下列主要意义：（1）稳定和提高焊接质量,保证其均一性。
焊接参数如焊接电流、电压、焊接速度及焊接干伸长度等对焊接结果起决定作用。
采用机器人焊接时对于每条焊缝的焊接参数都是恒定的，焊缝质量受人的因素影响较小,降低了对工人操作技术的要求，因此焊接质量是稳定的。
而人工焊接时，焊接速度、干伸长等都是变化的，因此很难做到质量的均一性。
（2）改善了工人的劳动条件。
采用机器人焊接工人只是用来装卸工件，远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等，对于点焊来说工人不再搬运笨重的手工焊钳，使工人从大强度的体力劳动中解脱出来。
（3）提高劳动生产率。
机器人没有疲劳，一天可24小时连续生产，另外随着高速高效焊接技术的应用，使用机器人焊接，效率提高的更加明显。
（4）产品周期明确，容易控制产品产量。
机器人的生产节拍是固定的，因此安排生产计划非常明确。
（5）可缩短产品改型换代的周期,减小相应的设备投资。
可实现小批量产品的焊接自动化。
机器人与专机的最大区别就是他可以通过修改程序以适应不同工件的生产。
我国开发工业机器人晚于美国和日本，起于20世纪70年代，早期是大学和科研院所的自发性的研究。
到80年代中期，全国没有一台工业机器人问世。
而在国外，工业机器人已经是个非常成熟的工业产品，在汽车行业得到了广泛的应用。
鉴于当时的国内外形势，国家“七五”攻关计划将工业机器人的开发列入了计划，对工业机器人进行了攻关，特别是把应用作为考核的重要内容，这样就把机器人技术和用户紧密结合起来，使中国机器人在起步阶段就瞄准了实用化的方向。
与此同时于1986年将发展机器人列入国家“863”高科技计划。
在国家“863”计划实施五周年之际，邓小平同志提出了“发展高科技，实现产业化”的目标。
在国内市场发展的推动下，以及对机器人技术研究的技术储备的基础上，863主题专家组及时对主攻方向进行了调整和延伸，将工业机器人及应用工程作为研究开发重点之一，提出了以应用带动关键技术和基础研究的发展方针，以后又列入国家“八五”和“九五”中。
经过十几年的持续努力，在国家的组织和支持下，我国焊接机器人的研究在基础技术、控制技术、关键元器件等方面取得了重大进展，并已进入使用化阶段，形成了点焊、弧焊机器人系列产品，能够实现小批量生产。
我国焊接机器人的应用主要集中在汽车、摩托车、工程机械、铁路机车等几个主要行业。
汽车是焊接机器人的最大用户，也是最早用户。
早在70年代末，上海电焊机厂与上海电动工具研究所，合作研制的直角坐标机械手，成功地应用于上海牌轿车底盘的焊接。
“一汽”是我国最早引进焊接机器人的企业，1984起先后从KUKA公司引进了3台点焊机器人，用于当时“红旗牌”轿车的车身焊接和“解放牌”车身顶盖的焊接。
1986年成功将焊接机器人应用于前围总成的焊接，并于1988年开发了机器人车身总焊线。
80年代末和90年代初，德国大众公司分别与上海和一汽成立合资汽车厂生产轿车，虽然是国外的二手设备，但其焊接自动化程度与装备水平，让我们认识到了与国外的巨大差距。
随后二汽在货车及轻型车项目中都引进了焊接机器人。
可以说90年代以来的技术引进和生产设备、工艺装备的引进使我国的汽车制造水平由原来的作坊式生产提高到规模化生产，同时使国外焊接机器人大量进入中国。
由于我国基础设施建设的高速发展带动了工程机械行业的繁荣，工程机械行业也成为较早引用焊接机器人的行业之一。
近年来由于我国经济的高速发展，能源的大量需求，与能源相关的制造行业也都开始寻求自动化焊接技术，焊接机器人逐渐崭露头角。
铁路机车行业由于我国货运、客运、城市地铁等需求量的不断增加，以及列车提速的需求，机器人的需求一直处于稳步增长态势。
据2001年统计，全国共有各类焊接机器人1040台，汽车制造和汽车零部件生产企业中的焊接机器人占全部焊接机器人的76%。
在汽车行业中点焊机器人与弧焊机器人的比例为3：2，其他行业大都是以弧焊机器人为主，主要分布在工程机械（10%）、摩托车（6%）、铁路车辆（4%）、锅炉（1%）等行业。